ES2655389T3 - Modified compstatin with peptide skeleton and c-terminal modifications - Google Patents
Modified compstatin with peptide skeleton and c-terminal modifications Download PDFInfo
- Publication number
- ES2655389T3 ES2655389T3 ES10718379.0T ES10718379T ES2655389T3 ES 2655389 T3 ES2655389 T3 ES 2655389T3 ES 10718379 T ES10718379 T ES 10718379T ES 2655389 T3 ES2655389 T3 ES 2655389T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- trp
- compound
- peptide
- ile
- methyl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K9/00—Peptides having up to 20 amino acids, containing saccharide radicals and having a fully defined sequence; Derivatives thereof
- C07K9/006—Peptides having up to 20 amino acids, containing saccharide radicals and having a fully defined sequence; Derivatives thereof the peptide sequence being part of a ring structure
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
- A61K38/04—Peptides having up to 20 amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
- A61K38/12—Cyclic peptides, e.g. bacitracins; Polymyxins; Gramicidins S, C; Tyrocidins A, B or C
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
- A61K47/51—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
- A61K47/54—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic compound
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
- A61K47/51—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
- A61K47/62—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being a protein, peptide or polyamino acid
- A61K47/64—Drug-peptide, drug-protein or drug-polyamino acid conjugates, i.e. the modifying agent being a peptide, protein or polyamino acid which is covalently bonded or complexed to a therapeutically active agent
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P11/00—Drugs for disorders of the respiratory system
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P11/00—Drugs for disorders of the respiratory system
- A61P11/02—Nasal agents, e.g. decongestants
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P11/00—Drugs for disorders of the respiratory system
- A61P11/06—Antiasthmatics
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P11/00—Drugs for disorders of the respiratory system
- A61P11/08—Bronchodilators
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P19/00—Drugs for skeletal disorders
- A61P19/02—Drugs for skeletal disorders for joint disorders, e.g. arthritis, arthrosis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
- A61P25/14—Drugs for disorders of the nervous system for treating abnormal movements, e.g. chorea, dyskinesia
- A61P25/16—Anti-Parkinson drugs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
- A61P25/28—Drugs for disorders of the nervous system for treating neurodegenerative disorders of the central nervous system, e.g. nootropic agents, cognition enhancers, drugs for treating Alzheimer's disease or other forms of dementia
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P27/00—Drugs for disorders of the senses
- A61P27/02—Ophthalmic agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P29/00—Non-central analgesic, antipyretic or antiinflammatory agents, e.g. antirheumatic agents; Non-steroidal antiinflammatory drugs [NSAID]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
- A61P31/04—Antibacterial agents
- A61P31/06—Antibacterial agents for tuberculosis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P35/00—Antineoplastic agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P37/00—Drugs for immunological or allergic disorders
- A61P37/08—Antiallergic agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P7/00—Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K7/00—Peptides having 5 to 20 amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
- C07K7/04—Linear peptides containing only normal peptide links
- C07K7/08—Linear peptides containing only normal peptide links having 12 to 20 amino acids
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Public Health (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Neurology (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- Immunology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Rheumatology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Pain & Pain Management (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Hospice & Palliative Care (AREA)
- Psychology (AREA)
- Diabetes (AREA)
- Oncology (AREA)
- Communicable Diseases (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
Abstract
Un compuesto que comprende un péptido de compstatina modificado que tiene la SEQ ID NO: 1, que es ICVVQDWGHHRCT (C2-C12 cíclico), en el que la Gly en la posición 8 se modifica para restringir la confirmación del esqueleto del péptido en esa localización, en donde el esqueleto se restringe reemplazando la Gly con N-metil Gly.A compound comprising a modified compstatin peptide having SEQ ID NO: 1, which is ICVVQDWGHHRCT (cyclic C2-C12), in which the Gly at position 8 is modified to restrict the confirmation of the peptide skeleton at that location , where the skeleton is restricted by replacing the Gly with N-methyl Gly.
Description
55
1010
15fifteen
20twenty
2525
3030
3535
4040
45Four. Five
50fifty
5555
6060
6565
Compstatina modificada con esqueleto peptídico y modificaciones c-terminales DescripciónModified compstatin with peptide skeleton and c-terminal modifications Description
CAMPO DE LA INVENCIONFIELD OF THE INVENTION
Esta invención se refiere a la activación de la cascada del complemento en el cuerpo. En particular, esta invención proporciona péptidos y peptidomiméticos capaces de enlazar con la proteína C3 e inhibir la activación del complemento.This invention relates to the activation of the complement cascade in the body. In particular, this invention provides peptides and peptidomimetics capable of binding with the C3 protein and inhibiting complement activation.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIONBACKGROUND OF THE INVENTION
El sistema del complemento humano es un jugador poderoso en la defensa frente a organismos patógenos y la medicación de respuestas inmunes. El complemento pude activarse mediante tres vías diferentes: la clásica, lectina, y vías alternativas. El evento de activación principal que es compartido por las tres vías es la escisión proteolítica de la proteína central del sistema del complemento, C3, en sus productos de activación C3a y C3b por C3 convertasas. La generación de estos fragmentos lleva a la opsonización de células patógenas por C3b e iC3b, un proceso que las vuelve susceptibles a fagocitosis y depuración, y a la activación de células inmunes mediante una interacción con receptores del complemento (Markiewski & Lambris, 2007, Am J Pathol 171: 715-727). El depósito de C3b en células objetivo también induce la formación de nuevos complejos de convertasa e inicia de este modo un bucle de auto-amplificación.The human complement system is a powerful player in the defense against pathogenic organisms and the medication of immune responses. The complement can be activated by three different routes: the classical, lectin, and alternative routes. The main activation event that is shared by the three pathways is the proteolytic cleavage of the core protein of the complement system, C3, in its activation products C3a and C3b by C3 convertases. The generation of these fragments leads to opsonization of pathogenic cells by C3b and iC3b, a process that makes them susceptible to phagocytosis and clearance, and to the activation of immune cells through an interaction with complement receptors (Markiewski & Lambris, 2007, Am J Pathol 171: 715-727). The deposition of C3b in target cells also induces the formation of new convertase complexes and thus initiates a self-amplification loop.
Un conjunto de plasma y proteínas de unión de la superficie celular regula cuidadosamente la activación del complemento para evitar que células huésped se auto-ataquen por la cascada del complemento. Sin embargo, la activación excesiva o la regulación inapropiada del complemento puede llevar a una variedad de condiciones patológicas, variando de enfermedades autoinmunes a inflamatorias Holers, 2003, Clin Immunol 107: 140-51; Markiewski & Lambris, 2007, supra; Ricklin & Lambris, 2007, Nat Biotechnol 25: 1265-75; Sahu et al., 2000, J Immunol 165: 2491-9). El desarrollo de inhibidores del complemento terapéuticos es por lo tanto latamente deseable. En este contexto, el C- y C3b han emergido como objetivos prometedores debido a que su papel central en la cascada permite la inhibición simultánea del inicio, amplificación, y activación descendente del complemento (Ricklin & Lambris, 2007, supra).A set of plasma and cell surface binding proteins carefully regulates complement activation to prevent host cells from self-attacking through the complement cascade. However, excessive activation or inappropriate complement regulation can lead to a variety of pathological conditions, ranging from autoimmune to inflammatory diseases Holers, 2003, Clin Immunol 107: 140-51; Markiewski & Lambris, 2007, supra; Ricklin & Lambris, 2007, Nat Biotechnol 25: 1265-75; Sahu et al., 2000, J Immunol 165: 2491-9). The development of therapeutic complement inhibitors is therefore highly desirable. In this context, C- and C3b have emerged as promising targets because their central role in the cascade allows simultaneous inhibition of onset, amplification, and downward activation of complement (Ricklin & Lambris, 2007, supra).
La compstatina fue el primer inhibidor del complemento no derivado del huésped que demostró era capaz de bloquear las tres vías de activación (Sahu et al., 1996, J Immunol 157: 884-91; Patente U.S. 6.319.897). Este tridecapéptido cíclico enlaza con tanto C3 como C3b y evita la escisión de C3 nativo por C3 convertasas. Su alta eficacia inhibidora se confirmó por una serie de estudios usando modelos experimentales que apuntaban a su potencial como un agente terapéutico (Fiane et al., 1999a, Xenotransplantation 6: 52-65; Fiane et al., 1999b, Transplant Proc 31:934-935; Nilsson et al., 1998 Blood 92: 1661-1667; Ricklin & Lambris, 2008, Adv Exp Med Biol 632: 273-292; Schmidt et al., 2003, JBiomed Mater Res A 66: 491-499; Soulika et al., 2000, Clin Immunol 96: 212221). La optimización progresiva de la compstatina ha producido análogos con actividad mejorada (Ricklin & Lambris, 2008, supra; WO2004/026328; WO2007/062249). Uno de estos análogos se está probando actualmente en pruebas clínicas para el tratamiento de degeneración macular relacionada con la edad (AMD), la causa principal de ceguera en pacientes de edad avanzada en naciones industrializadas (Coleman et al., 2008, Lancet 372: 1835-1845; Ricklin & Lambris, 2008, supra). En vista de su potencial terapéutico en AMD y otras enfermedades, la optimización adicional de la compstatina para logar una eficacia incluso mayor es de considerable importancia.Compstatin was the first complement inhibitor not derived from the host that showed it was capable of blocking all three activation pathways (Sahu et al., 1996, J Immunol 157: 884-91; U.S. Patent 6,319,897). This cyclic tridecapeptide binds with both C3 and C3b and prevents the cleavage of native C3 by C3 convertases. Its high inhibitory efficacy was confirmed by a series of studies using experimental models that pointed to its potential as a therapeutic agent (Fiane et al., 1999a, Xenotransplantation 6: 52-65; Fiane et al., 1999b, Transplant Proc 31: 934 -935; Nilsson et al., 1998 Blood 92: 1661-1667; Ricklin & Lambris, 2008, Adv Exp Med Biol 632: 273-292; Schmidt et al., 2003, JBiomed Mater Res A 66: 491-499; Soulika et al., 2000, Clin Immunol 96: 212221). The progressive optimization of compstatin has produced analogues with improved activity (Ricklin & Lambris, 2008, supra; WO2004 / 026328; WO2007 / 062249). One of these analogues is currently being tested in clinical trials for the treatment of age-related macular degeneration (AMD), the leading cause of blindness in elderly patients in industrialized nations (Coleman et al., 2008, Lancet 372: 1835 -1845; Ricklin & Lambris, 2008, supra). In view of its therapeutic potential in AMD and other diseases, the further optimization of compstatin to achieve even greater efficacy is of considerable importance.
Estudios de estructura-actividad anteriores han identificado la naturaleza cíclica del péptido de compstatina y la presencia de tanto un giro p como un grupo hidrófobo como características clave de la molécula (Morkikis et al., 1998, Protein Sci 7:619-627; WO99/13899; Morikis et al., 2002, J Biol Chem 277: 14942-14953; Ricklin & Lambris, 2008, supra). Por ejemplo, la WO99/13899 divulgaba que los residuos de aminoácidos en las posiciones 5 a 8 tienen una conformación restringida formando un giro p Tipo I y afirmando que la presencia de Gly en la posición 8 era la más favorable para esta estructura. Otro trabajo que usa compstatina y análogos de compstatina para el desarrollo de modelos de farmacóforos reveló que reemplazando Gly8 con Ala eliminó la actividad inhibidora del péptido (Mallik and Morikis, 2005, J Am Chem Soc 127:10967-10976). Se descubrió que los residuos hidrófobos en las posiciones 4 y 7 eran de particular importancia, y sus modificaciones con aminoácidos no naturales generó un análogo con actividad mejorada 264 veces sobre el péptido de compstatina original (Katragadda et al., 2006, J Med Chem 49: 4616-4622; WO2007/062249).Previous structure-activity studies have identified the cyclic nature of the compstatin peptide and the presence of both a p-turn and a hydrophobic group as key characteristics of the molecule (Morkikis et al., 1998, Protein Sci 7: 619-627; WO99 / 13899; Morikis et al., 2002, J Biol Chem 277: 14942-14953; Ricklin & Lambris, 2008, supra). For example, WO99 / 13899 disclosed that amino acid residues in positions 5 to 8 have a restricted conformation forming a p-Type I turn and stating that the presence of Gly in position 8 was the most favorable for this structure. Other work using compstatin and compstatin analogues for the development of pharmacophore models revealed that replacing Gly8 with Ala eliminated peptide inhibitory activity (Mallik and Morikis, 2005, J Am Chem Soc 127: 10967-10976). It was discovered that hydrophobic residues at positions 4 and 7 were of particular importance, and their modifications with unnatural amino acids generated an analogue with improved activity 264 times on the original compstatin peptide (Katragadda et al., 2006, J Med Chem 49 : 4616-4622; WO2007 / 062249).
Aunque los pasos de optimización previos se han basado en estudios de selección combinatoria, estructuras de solución, y modelos computacionales (Chiu et al., 2008, Chem Biol Drug Des 72: 249-256; Mulakala et al., 2007, Bioorg Med Chem 15: 1638-1644; Ricklin & Lambris, 2008, supra), la publicación reciente de una estructura de co-cristal de compstatina en complejo con el fragmento del complemento C3c (Janssen et al., 2007, J Biol Chem 282: 29241-29247; WO2008/153963) representa un hito importante para iniciar la optimización racional. La estructura de cristal reveló un sitio de enlace superficial en la interfaz de los dominios de macroglobulina (MG) 4 y 5 de C3c y mostró que 9 de los 13 aminoácidos estaban implicados directamente en el enlace, ya sea a través deAlthough the previous optimization steps have been based on combinatorial selection studies, solution structures, and computational models (Chiu et al., 2008, Chem Biol Drug Des 72: 249-256; Mulakala et al., 2007, Bioorg Med Chem 15: 1638-1644; Ricklin & Lambris, 2008, supra), the recent publication of a compstatin co-crystal structure in complex with the C3c complement fragment (Janssen et al., 2007, J Biol Chem 282: 29241- 29247; WO2008 / 153963) represents an important milestone to initiate rational optimization. The crystal structure revealed a surface link site at the interface of the macroglobulin (MG) domains 4 and 5 of C3c and showed that 9 of the 13 amino acids were directly involved in the bond, either through
55
1010
15fifteen
20twenty
2525
3030
3535
4040
45Four. Five
50fifty
5555
6060
6565
enlaces de hidrógeno o efectos hidrófobos. En comparación con la estructura del péptido de compstatina en solución (Morikis et al., 1998, supra), la forma de enlace de la compstatina experimentó un cambio conformacional, con un cambio en la localización del giro p de los residuos 5-8 a 8-11 (Janssen et al., 2007, supra; WO2008/153963).hydrogen bonds or hydrophobic effects. Compared to the structure of the compstatin peptide in solution (Morikis et al., 1998, supra), the form of compstatin binding underwent a conformational change, with a change in the location of the p-turn of residues 5-8 a 8-11 (Janssen et al., 2007, supra; WO2008 / 153963).
En vista de lo anterior, está claro que el desarrollo de péptidos de compstatina modificados o miméticos con incluso mayor actividad constituiría un avance significativo en la técnica.In view of the above, it is clear that the development of modified or mimetic compstatin peptides with even greater activity would constitute a significant advance in the art.
SUMARIO DE LA INVENCIONSUMMARY OF THE INVENTION
La presente invención proporciona análogos y miméticos del péptido que inhibe el complemento, compstatina, ICVVQDWGHHRCT (C2-C12 cíclico); SEQ ID NO:1), que tienen actividad de inhibición del complemento mejorada en comparación con la compstatina.The present invention provides analogs and mimetics of the peptide that inhibits complement, compstatin, ICVVQDWGHHRCT (cyclic C2-C12); SEQ ID NO: 1), which have enhanced complement inhibition activity compared to compstatin.
Un aspecto de la invención presenta un compuesto que comprende un péptido de compstatina modificado (ICVVQDWGHHRCT (C2-C12 cíclico); SEQ ID NO:1), en el que la Gly en la posición 8 se modifica para restringir la conformación del esqueleto del péptido en esa localización. En una realización, el esqueleto se restringe reemplazando la Gly con N-metil Gly. El péptido puede modificarse adicionalmente por uno o más de: reemplazo de His en la posición 9 con Ala; reemplazo de Val en la posición 4 con Trp o un análogo de Trp; reemplazo de Trp en la posición 7 con un análogo de Trp; acetilación del residuo N terminal; y reemplazo de Thr en la posición 13 con Ile, Leu, Nle, N-metil Thr o N-metil Ile. En realizaciones particulares, el análogo de Trp en la posición 4 es 1-metil Trp o 1-formil Trp y el análogo de Trp en la posición 7, si lo hay es un Trp halogenado.One aspect of the invention has a compound comprising a modified compstatin peptide (ICVVQDWGHHRCT (cyclic C2-C12); SEQ ID NO: 1), in which the Gly at position 8 is modified to restrict the conformation of the peptide skeleton in that location. In one embodiment, the skeleton is restricted by replacing the Gly with N-methyl Gly. The peptide may be further modified by one or more of: replacement of His at position 9 with Ala; Val replacement at position 4 with Trp or a Trp analog; Trp replacement at position 7 with a Trp analog; acetylation of the N-terminal residue; and replacement of Thr at position 13 with Ile, Leu, Nle, N-methyl Thr or N-methyl Ile. In particular embodiments, the Trp analog in position 4 is 1-methyl Trp or 1-formyl Trp and the analog of Trp in position 7, if any, is a halogenated Trp.
Ciertas realizaciones presentan un análogo de compstatina que comprende un péptido que tiene una secuencia de la SEQ ID NO:2, que es:Certain embodiments have a compstatin analog comprising a peptide having a sequence of SEQ ID NO: 2, which is:
Xaa1 - Cys - Val - Xaa2 - Gin - Asp - Xaa3 - Gly - Xaa4 - His - Arg - Cys - Xaa5 (C2-C12 cíclico) en donde Gly en la posición 8 se modifica para restringir la conformación del esqueleto del péptido en esa localización, y en donde:Xaa1 - Cys - Val - Xaa2 - Gin - Asp - Xaa3 - Gly - Xaa4 - His - Arg - Cys - Xaa5 (cyclic C2-C12) where Gly in position 8 is modified to restrict the conformation of the peptide skeleton in that location, and where:
Xaa1 es Ile, Val, Leu, Ac-Ile, Ac-Val, Ac-Leu o un dipéptido que comprende Gly-Ile;Xaa1 is Ile, Val, Leu, Ac-Ile, Ac-Val, Ac-Leu or a dipeptide comprising Gly-Ile;
Xaa2 es Trp, Trp halogenado, Trp que comprende un alcoxi inferior o sustituyente de alcanoilo en laXaa2 is Trp, halogenated Trp, Trp comprising a lower alkoxy or alkanoyl substituent in the
posición 1;position 1;
Xaa3 es Trp o Trp halogenado; Xaa4 es His, Ala, Phe o Trp; yXaa3 is halogenated Trp or Trp; Xaa4 is His, Ala, Phe or Trp; Y
Xaa5 es Thr, Ile, Leu, Nle, N-metil Thr o N-metil Ile, en donde un -OH carboxi terminal de cualquiera deXaa5 is Thr, Ile, Leu, Nle, N-methyl Thr or N-methyl Ile, wherein a carboxy terminal -OH of any of
Thr, Ile, Leu, Nle, N-metil Thr o N-metil Ile está opcionalmente reemplazado por -NH2.Thr, Ile, Leu, Nle, N-methyl Thr or N-methyl Ile is optionally replaced by -NH2.
En ciertas realizaciones, Xaa2 participa en una interacción no polar con C3. En otras realizaciones, Xaa3 participa en un enlace de hidrógeno con C3. En varias realizaciones, el análogo de Trp de Xaa2 es un triptófano halogenado, como 5-fluoro-1-triptófano o 5-fluoxo-1-triptófano. En otras realizaciones, el análogo de Trp en Xaa2 comprende un sustituyente de alcoxi inferior o alquilo inferior en la posición 5, por ejemplo, 5-metoxitriptófano o 5- metiltriptófano. En otras realizaciones, el análogo de Trp en Xaa2 comprende un sustituyente de alquilo inferior o alquenoilo inferior en la posición 1, con realizaciones ejemplares comprendiendo 1-metiltriptófano o 1- formiltriptófano. En otras realizaciones, el análogo de Trp de Xaa3 es un triptófano halogenado como 5-fluoro-1- triptófano o 6-fluoro-1-triptófano. En realizaciones particulares, Xaa2 es 1-metiltriptófano o 1-formiltriptófano y Xaa3 comprende opcionalmente 5-fluoro-1-triptófano.In certain embodiments, Xaa2 participates in a non-polar interaction with C3. In other embodiments, Xaa3 participates in a hydrogen bond with C3. In several embodiments, the Xap2 Trp analog is a halogenated tryptophan, such as 5-fluoro-1-tryptophan or 5-fluoxo-1-tryptophan. In other embodiments, the Trp analog in Xaa2 comprises a lower alkoxy or lower alkyl substituent in the 5-position, for example, 5-methoxytryptophan or 5-methyltriptophan. In other embodiments, the Trp analog in Xaa2 comprises a lower alkyl or lower alkenoyl substituent at position 1, with exemplary embodiments comprising 1-methyltriptophan or 1-formyltriptophan. In other embodiments, the Xap3 Trp analog is a halogenated tryptophan such as 5-fluoro-1- tryptophan or 6-fluoro-1-tryptophan. In particular embodiments, Xaa2 is 1-methyltryptophan or 1-formyltriptophan and Xaa3 optionally comprises 5-fluoro-1-tryptophan.
En ciertas realizaciones, Xaa1 es Ac-Ile, Xaa2 es 1-metil-Trp o 1-formil-Trp, Xaa3 es Trp, Xaa4 es Ala, y Xaa5 es Thr, Ile, Leu, Nle, N-metil Thr o N-metil Ile, En particular, Xaa5 puede ser Ile, N-metil Thr o N-metil He. En particular, el análogo de compstatina comprende cualquiera de las SEQ ID NOS: 5, 7, 8, 9, 10 ó 11.In certain embodiments, Xaa1 is Ac-Ile, Xaa2 is 1-methyl-Trp or 1-formyl-Trp, Xaa3 is Trp, Xaa4 is Ala, and Xaa5 is Thr, Ile, Leu, Nle, N-methyl Thr or N- methyl Ile, In particular, Xaa5 can be Ile, N-methyl Thr or N-methyl He. In particular, the compstatin analog comprises any of SEQ ID NOS: 5, 7, 8, 9, 10 or 11.
En algunas realizaciones, el compuesto comprende un péptido producido por la expresión de un polinucleótido que codifica el péptido. En otras realizaciones, el compuesto se produce al menos en parte por síntesis de péptidos. También puede usarse una combinación de métodos sintéticos.In some embodiments, the compound comprises a peptide produced by the expression of a polynucleotide encoding the peptide. In other embodiments, the compound is produced at least in part by peptide synthesis. A combination of synthetic methods can also be used.
Otro aspecto de la invención presenta un compuesto de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un componente adicional que extiende la retención in vivo del compuesto. El componente adicional es polietilenglicol (PEG) en una realización. El componente adicional es una molécula pequeña de enlace a albúmina en otra realización. En otra realización, el componente adicional es un péptido de enlace a albúmina. El péptido de enlace a albúmina puede comprender la secuencia RLIEDICLPrWgCLWEDD (SEQ ID NO: 14). Realizaciones particulares comprenden cualquiera de las SEQ ID NOS: 5, 7, 8, 9, 10 ó 11 ligadas al péptido de enlace a albúmina. Opcionalmente, el compuesto y el péptido de enlace a albúmina se separan por un espaciador. El espaciador puede ser una molécula de polietilenglicol (PEG), como mini-PEG o mini-PEG 3.Another aspect of the invention has a compound of any of the preceding claims, further comprising an additional component that extends the in vivo retention of the compound. The additional component is polyethylene glycol (PEG) in one embodiment. The additional component is a small albumin binding molecule in another embodiment. In another embodiment, the additional component is an albumin binding peptide. The albumin binding peptide may comprise the sequence RLIEDICLPrWgCLWEDD (SEQ ID NO: 14). Particular embodiments comprise any of SEQ ID NOS: 5, 7, 8, 9, 10 or 11 linked to the albumin binding peptide. Optionally, the compound and the albumin binding peptide are separated by a spacer. The spacer can be a polyethylene glycol (PEG) molecule, such as mini-PEG or mini-PEG 3.
Otro aspecto de la invención presenta el compuesto que inhibe la activación del complemento, comprende un mimético no peptídico o peptídico parcial de cualquiera de las SEQ ID NOS: 5, 7, 8, 9, 10 ó 11,en donde elAnother aspect of the invention presents the compound that inhibits complement activation, comprises a non-peptide mimetic or partial peptide of any of SEQ ID NOS: 5, 7, 8, 9, 10 or 11, wherein the
55
1010
15fifteen
20twenty
2525
3030
3535
4040
45Four. Five
50fifty
5555
6060
6565
compuesto se enlaza a C3 e inhibe la activación del complemento con al menos actividad 500 veces mayor de lo que lo hace el péptido que comprende la SEQ ID NO:1 bajo condiciones de ensayo equivalentes.compound binds C3 and inhibits complement activation with at least 500 times greater activity than the peptide comprising SEQ ID NO: 1 under equivalent test conditions.
Los análogos, conjugados y miméticos de compstatina de la invención son de utilidad práctica para cualquier propósito para el que se utiliza la misma compstatina, como se conoce en la técnica y se describe con mayor detalle en la presente. Ciertos de estos usos implican la formulación de los compuestos en composiciones farmacéuticas para la administración a un paciente. Tales formulaciones pueden comprender sales farmacéuticamente aceptables de los compuestos, así como uno o más diluyentes, portadores, excipientes y similares farmacéuticamente aceptables, como estaría dentro del alcance del experto en la técnica.The compstatin analogs, conjugates and mimetics of the invention are of practical utility for any purpose for which the same compstatin is used, as is known in the art and described in greater detail herein. Certain of these uses involve the formulation of the compounds in pharmaceutical compositions for administration to a patient. Such formulations may comprise pharmaceutically acceptable salts of the compounds, as well as one or more pharmaceutically acceptable diluents, carriers, excipients and the like, as would be within the skill of the person skilled in the art.
Varias características y ventajas de la presente invención se entenderán con referencia a la descripción detallada, dibujos y ejemplos que siguen.Various features and advantages of the present invention will be understood with reference to the detailed description, drawings and examples that follow.
DESCRIPCION DETALLADA DE REALIZACIONES ILUSTRATIVAS Definiciones:DETAILED DESCRIPTION OF ILLUSTRATIVE EMBODIMENTS Definitions:
A lo largo de la especificación y reivindicaciones se usan varios términos relacionados con los métodos y otros aspectos de la presente invención. A dichos términos se les debe dar su significado ordinario en la técnica a menos que se especifique lo contrario. Otros términos definidos específicamente deben ser interpretados de una manera consistente con la definición proporcionada en la presente.Various terms related to the methods and other aspects of the present invention are used throughout the specification and claims. These terms should be given their ordinary meaning in the art unless otherwise specified. Other specifically defined terms should be interpreted in a manner consistent with the definition provided herein.
El término "aproximadamente" como se usa en la presente cuando se hace referencia a un valor medible como una cantidad, una duración temporal, y similares, se pretende que abarque variaciones de ±20% o ±10%, en algunas realizaciones ±5%, en algunas realizaciones ±1%, y en algunas realizaciones ±0,1% del valor especificado, ya que tales variaciones son apropiadas para hacer y usar loa compuestos y composiciones divulgados.The term "approximately" as used herein when referring to a measurable value as a quantity, a temporary duration, and the like, is intended to cover variations of ± 20% or ± 10%, in some embodiments ± 5% , in some embodiments ± 1%, and in some embodiments ± 0.1% of the specified value, since such variations are appropriate for making and using the disclosed compounds and compositions.
El término "compstatina" como se usa en la presente se refiere a un péptido que comprende la SEQ ID NO: 1, ICVVQDWGHHRCT (C2-C12 cíclico). El término "análogo de compstatina" se refiere a una compstatina modificada que comprende sustituciones de aminoácidos naturales y no naturales, o análogos de aminoácidos, así como modificaciones dentro o entre varios aminoácidos, como se describe con mayor detalle en la presente, y como se conoce en la técnica. Cuando se hace referencia a la localización de aminoácidos o análogos particulares dentro de la compstatina o análogos de compstatina, esas localizaciones son referidas algunas veces como "posiciones" dentro del péptido, con las posiciones numeradas de 1 (Ile en compstatina) a 13 (Thr en compstatina). Por ejemplo, el residuo Gly ocupa la "posición 8".The term "compstatin" as used herein refers to a peptide comprising SEQ ID NO: 1, ICVVQDWGHHRCT (C2-C12 cyclic). The term "compstatin analog" refers to a modified compstatin comprising natural and non-natural amino acid substitutions, or amino acid analogs, as well as modifications within or between several amino acids, as described in greater detail herein, and as Knows in the art. When reference is made to the location of particular amino acids or analogs within compstatin or compstatin analogs, those locations are sometimes referred to as "positions" within the peptide, with positions numbered from 1 (Ile in compstatin) to 13 (Thr in compstatin). For example, the Gly residue occupies "position 8".
Los términos "farmacéuticamente activo" y "biológicamente activo" se refieren a la capacidad de los compuestos de la invención de unirse con C3 o fragmentos de la misma e inhibir la activación del complemento. Esta actividad biológica puede medirse por uno o más de los varios ensayos reconocidos en la técnica, como se describe con mayor detalle en la presente.The terms "pharmaceutically active" and "biologically active" refer to the ability of the compounds of the invention to bind with C3 or fragments thereof and inhibit complement activation. This biological activity can be measured by one or more of the various assays recognized in the art, as described in greater detail herein.
Como se usa en la presente, "alquilo" se refiere a un hidrocarburo lineal, ramificado o cíclico saturado opcionalmente sustituido que tiene de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 átomos de carbono (y todos las combinaciones y subcombinaciones de intervalos y números específicos de átomos de carbono en el mismo), siendo preferido con de aproximadamente 1 a aproximadamente 7 átomos de carbono. Grupos alquilo incluyen, pero no están limitados a, metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, t-butilo, n-pentilo, ciclopentilo, isopentilo, neopentilo, n-hexilo, isohexilo, ciclohexilo, ciclooctilo, adamantilo, 3-metilpentilo, 2,2-dimetilbutilo y 2,3-dimetilbutilo. El término "alquilo inferior" se refiere a un hidrocarburo lineal, ramificado o cíclico saturado opcionalmente sustituido que tiene de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 átomos de carbono (y todas las combinaciones y subcombinaciones de intervalos y números específicos de átomos de carbono en el mismo). Los grupos alquilo inferior incluyen, pero no están limitados a, metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, t-butilo, n-pentilo, ciclopentilo, isopentilo y neopentilo.As used herein, "alkyl" refers to an optionally substituted linear, branched or cyclic saturated hydrocarbon having from about 1 to about 10 carbon atoms (and all combinations and sub-combinations of ranges and specific numbers of carbon atoms in it), with about 1 to about 7 carbon atoms being preferred. Alkyl groups include, but are not limited to, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, t-butyl, n-pentyl, cyclopentyl, isopentyl, neopentyl, n-hexyl, isohexyl, cyclohexyl, cyclooctyl, adamantyl, 3-methylpentyl, 2,2-dimethylbutyl and 2,3-dimethylbutyl. The term "lower alkyl" refers to an optionally substituted linear, branched or cyclic saturated hydrocarbon having from about 1 to about 5 carbon atoms (and all combinations and sub-combinations of ranges and specific numbers of carbon atoms therein) . Lower alkyl groups include, but are not limited to, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, t-butyl, n-pentyl, cyclopentyl, isopentyl and neopentyl.
Como se usa en la presente, "halo" se refiere a F, Cl, Br o I.As used herein, "halo" refers to F, Cl, Br or I.
Como se usa en la presente, "alcanoilo", que puede usarse de manera intercambiable con "acilo", se refiere a un residuo acílico alifático lineal o ramificado opcionalmente sustituido que tiene de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 átomos de carbono (y todas las combinaciones y subcombinaciones de intervalos y números específicos de átomos de carbono en el mismo), siendo preferido con de aproximadamente 1 a aproximadamente 7 átomos de carbono. Los grupos alcanoilo incluyen, pero no están limitados a, formilo, acetilo, propionilo, butirilo, isobutirilopentanoilo, isopentanoilo, 2-metil-butirilo, 2,2-dimetilpropionilo, hexanoilo, heptanoilo, octanoilo, y similares. El término "alcanoilo inferior" se refiere a un residuo acílico alifático lineal o ramificado opcionalmente sustituido que tiene de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 átomos de carbono (y todas las combinaciones y subcombinaciones de intervalos y números específicos de átomos de carbono en el mismo). Los grupos alcanoilo inferior incluyen, pero no están limitados a, formilo, acetilo, n-propionilo, iso-propionilo, butirilo, isobutirilo, pentanoilo,As used herein, "alkanoyl," which can be used interchangeably with "acyl," refers to an optionally substituted linear or branched aliphatic acyl residue having from about 1 to about 10 carbon atoms (and all combinations. and sub-combinations of intervals and specific numbers of carbon atoms therein), with from about 1 to about 7 carbon atoms being preferred. Alkanoyl groups include, but are not limited to, formyl, acetyl, propionyl, butyryl, isobutyrylopentanoyl, isopentanoyl, 2-methyl-butyryl, 2,2-dimethylpropionyl, hexanoyl, heptanoyl, octanoyl, and the like. The term "lower alkanoyl" refers to an optionally substituted linear or branched aliphatic acyl residue having from about 1 to about 5 carbon atoms (and all combinations and sub-combinations of ranges and specific numbers of carbon atoms therein). Lower alkanoyl groups include, but are not limited to, formyl, acetyl, n-propionyl, iso-propionyl, butyryl, isobutyryl, pentanoyl,
55
1010
15fifteen
20twenty
2525
3030
3535
4040
45Four. Five
50fifty
5555
6060
6565
iso-pentanoilo, y similares.iso-pentanoyl, and the like.
Como se usa en la presente, "arilo" se refiere a un sistema de anillos aromático mono- o bicíclico, opcionalmente sustituido que tiene de aproximadamente 5 a aproximadamente 14 átomos de carbono (y todas las combinaciones y subcombinaciones de intervalos y números específicos de átomos de carbono en el mismo), siendo preferido con de aproximadamente 6 a aproximadamente 10 carbonos. Ejemplos no limitativos incluyen, por ejemplo, fenilo y naftilo.As used herein, "aryl" refers to an optionally substituted mono- or bicyclic aromatic ring system having from about 5 to about 14 carbon atoms (and all combinations and sub-combinations of intervals and specific numbers of atoms carbon in it), with about 6 to about 10 carbons being preferred. Non-limiting examples include, for example, phenyl and naphthyl.
Como se usa en la presente, "aralquilo" se refiera a radicales de alquilo que llevan un sustituyente de arilo y tienen de aproximadamente 6 a aproximadamente 20 átomos de carbono (y todas las combinaciones y subcombinaciones de intervalos y números específicos de átomos de carbono en el mismo), siendo preferido con de aproximadamente 6 a aproximadamente 12 átomos de carbono. Los grupos aralquilo pueden estar opcionalmente sustituidos. Ejemplos no limitativos incluyen, por ejemplo, bencilo, naftilmetilo, difenilmetilo, trifenilmetilo, feniletilo y difeniletilo.As used herein, "aralkyl" refers to alkyl radicals that carry an aryl substituent and have from about 6 to about 20 carbon atoms (and all combinations and sub-combinations of ranges and specific numbers of carbon atoms in the same), with about 6 to about 12 carbon atoms being preferred. Aralkyl groups may be optionally substituted. Non-limiting examples include, for example, benzyl, naphthylmethyl, diphenylmethyl, triphenylmethyl, phenylethyl and diphenylethyl.
Como se usan en la presente, los términos "alcoxi" y "alcoxilo" se refieren a un grupo alquil-O- opcionalmente sustituido en el que alquilo es como se ha definido anteriormente. Grupos alcoxi y alcoxilo ejemplares incluyen metoxi, etoxi, n-propoxi, i-propoxi, n-butoxi y heptoxi, entre otros.As used herein, the terms "alkoxy" and "alkoxy" refer to an optionally substituted alkyl-O-group in which alkyl is as defined above. Exemplary alkoxy and alkoxy groups include methoxy, ethoxy, n-propoxy, i-propoxy, n-butoxy and heptoxy, among others.
Como se usa en la presente, "carboxi" se refiere a un grupo -C(=O)OH.As used herein, "carboxy" refers to a group -C (= O) OH.
Como se usa en la presente, "alcoxicarbonilo" se refiere a un grupo -C(=O)O-alquilo, donde alquilo es como se ha definido anteriormente.As used herein, "alkoxycarbonyl" refers to a group -C (= O) O-alkyl, where alkyl is as defined above.
Como se usa en la presente, "aroilo" se refiere a un grupo -C(=O)-arilo, en el que arilo es como se ha definido anteriormente. Grupos aroilo ejemplares incluyen benzoilo y naftoilo.As used herein, "aroyl" refers to a group -C (= O) -aryl, in which aryl is as defined above. Exemplary aroyl groups include benzoyl and naphthoyl.
Típicamente, las fracciones químicas sustituidas incluyen uno o más sustituyentes que reemplazan el hidrógeno en localizaciones seleccionadas en una molécula. Sustituyentes ejemplares incluyen, por ejemplo, halo, alquilo, cicloalquilo, aralquilo, arilo, sulfhidrilo, hidroxilo (-OH), alcoxilo, ciano (-CN), carboxilo (-COOH), acilo (alcanoilo: -C(=O)R); -C(=O)O-alquilo, aminocarbonilo (-C(=O)NH2), aminocarbonilo -N-sustituido (-C(=O)NHR"), CF3, CF2CF3, y similares. En relación con los sustituyentes adicionales, cada fracción R'' puede ser, independientemente, cualquiera de H, alquilo, cicloalquilo, arilo, o aralquilo, por ejemplo.Typically, the substituted chemical fractions include one or more substituents that replace hydrogen at selected locations in a molecule. Exemplary substituents include, for example, halo, alkyl, cycloalkyl, aralkyl, aryl, sulfhydryl, hydroxyl (-OH), alkoxy, cyano (-CN), carboxyl (-COOH), acyl (alkanoyl: -C (= O) R ); -C (= O) O-alkyl, aminocarbonyl (-C (= O) NH2), aminocarbonyl -N-substituted (-C (= O) NHR "), CF3, CF2CF3, and the like. In relation to additional substituents , each R '' fraction can be, independently, any of H, alkyl, cycloalkyl, aryl, or aralkyl, for example.
Como se usa en la presente, "aminoácido L" se refiere a cualquiera de los aminoácidos alfa levógiros de origen natural presentes normalmente en proteínas o los ésteres de alquilo de esos aminoácidos alfa. El término "aminoácido D" se refiere a aminoácidos alfa dextrógiros. A menos que se especifique lo contrario, todos los aminoácidos referidos en la presente con aminoácidos L.As used herein, "amino acid L" refers to any of the naturally occurring alpha-levogyric amino acids normally present in proteins or the alkyl esters of those alpha amino acids. The term "amino acid D" refers to alpha dextrogyric amino acids. Unless otherwise specified, all amino acids referred to herein with L amino acids.
"Hidrófobo" o "no polar" se usan como sinónimos en la presente, y se refieren a cualquier interacción intero intra- molecular no caracterizada por un dipolo."Hydrophobic" or "non-polar" are used as synonyms herein, and refer to any intero-molecular interaction not characterized by a dipole.
"PEGilación" se refiere a la reacción en la que por lo menos una fracción de polietilenglicol (PEG), independientemente de su tamaño se une químicamente a una proteína o péptido para formar un conjugado PRG- péptido. "PEGilado" significa que por lo menos una fracción de PEG, independientemente de su tamaño, se une químicamente a un péptido o proteína. El término PEG está acompañado generalmente por un sufijo numérico que indica el peso molecular medio aproximado de los polímeros de PEG; por ejemplo, PEG-8.000 se refiere a polietilenglicol que tienen un peso molecular medio de aproximadamente 8.000."PEGylation" refers to the reaction in which at least a fraction of polyethylene glycol (PEG), regardless of its size chemically binds to a protein or peptide to form a PRG-peptide conjugate. "PEGylated" means that at least a fraction of PEG, regardless of size, chemically binds to a peptide or protein. The term PEG is generally accompanied by a numerical suffix indicating the approximate average molecular weight of the PEG polymers; For example, PEG-8,000 refers to polyethylene glycol having an average molecular weight of approximately 8,000.
Como se usa en la presente, "sales farmacéuticamente aceptables" se refiere a derivados de los compuestos divulgados en los que el compuesto original se modifica haciendo sales de ácidos o bases del mismo. Ejemplos de sales farmacéuticamente aceptables incluyen, pero no están limitados a, sales de ácidos minerales u orgánicos, residuos como aminas, sales alcalinas u orgánicas de residuos ácidos como ácidos carboxílicos; y similares. Así, el término "sal de adición de ácido" se refiere al derivado de sal correspondiente de un compuesto original que se ha preparado por la adición de un ácido. Las sales farmacéuticamente aceptables incluyen las sales convencionales o las sales de amonio cuaternarias del compuesto original formadas, por ejemplo, a partir de ácidos inorgánicos u orgánicos. Por ejemplo, tales sales convencionales incluyen, pero no están limitadas a, las derivadas de ácidos inorgánicos como clorhídrico, bromhídrico, sulfúrico, sulfámico, fosfórico, nítrico y similares; y las sales preparadas a partir de ácidos orgánicos como acético, propiónico, succínico, glicólico, esteárico, láctico, málico, tartárico, cítrico, ascórbico, pamoico, maleico, hidroximaleico, fenilacético, glutámico, benzoico, salicílico, sulfanílico, 2-acetoxibenzoico, fumárico, toluenosulfónico, metanosulfónico, etano disulfónico, oxálico isetiónico, y similares. Ciertos compuestos ácidos o básicos de la presente invención pueden existir como zwitteriones. Se contempla que todas las formas de los compuestos, incluyendo el ácido libre, base libre, y zwitteriones, estén dentro del alcance de la presente invención.As used herein, "pharmaceutically acceptable salts" refers to derivatives of the disclosed compounds in which the original compound is modified by making salts of acids or bases thereof. Examples of pharmaceutically acceptable salts include, but are not limited to, salts of mineral or organic acids, residues such as amines, alkaline or organic salts of acidic residues such as carboxylic acids; and the like Thus, the term "acid addition salt" refers to the corresponding salt derivative of an original compound that has been prepared by the addition of an acid. Pharmaceutically acceptable salts include conventional salts or quaternary ammonium salts of the original compound formed, for example, from inorganic or organic acids. For example, such conventional salts include, but are not limited to, those derived from inorganic acids such as hydrochloric, hydrobromic, sulfuric, sulfamic, phosphoric, nitric and the like; and salts prepared from organic acids such as acetic, propionic, succinic, glycolic, stearic, lactic, malic, tartaric, citric, ascorbic, pamoic, maleic, hydroximaleic, phenylacetic, glutamic, benzoic, salicylic, sulphanilic, 2-acetoxybenzoic acids, fumaric, toluenesulfonic, methanesulfonic, ethane disulfonic, isetionic oxalic, and the like. Certain acidic or basic compounds of the present invention may exist as zwitterions. It is contemplated that all forms of the compounds, including free acid, free base, and zwitterions, are within the scope of the present invention.
55
1010
15fifteen
20twenty
2525
3030
3535
4040
45Four. Five
50fifty
5555
6060
6565
Descripción:Description:
De acuerdo con la presente invención, se ha empleado información sobre las características biológicas y fisicoquímicas de la compstatina que enlaza con C3 para diseñar péptidos de compstatina con actividad significativamente mejorada en comparación con el péptido de compstatina original. En algunas realizaciones, los análogos tienen al menos 500 veces más actividad que la compstatina. En otras realizaciones, los análogos tienen 350-, 400-, 450-, 500-, 550-, 600- veces o más actividad que la compstatina, en comparación utilizando los ensayos descritos en los ejemplos.In accordance with the present invention, information on the biological and physicochemical characteristics of compstatin that binds with C3 has been employed to design compstatin peptides with significantly improved activity compared to the original compstatin peptide. In some embodiments, analogs have at least 500 times more activity than compstatin. In other embodiments, the analogs have 350-, 400-, 450-, 500-, 550-, 600-fold or more activity than compstatin, compared to the tests described in the examples.
Los análogos de compstatina sintetizados de acuerdo con los enfoques anteriores han demostrado que poseen actividad mejorada en comparación con el péptido original, es decir hasta aproximadamente 99 veces (Mallik, B. et al, 2005, supra; WO2004/026328), y hasta aproximadamente 264 veces (Katragadda et al., 2006, supra; WO2007/062249). Los análogos de acuerdo con la presente invención demuestran actividad mejorada mediante la modificación en una posición de compstatina no utilizada hasta ahora, y puede impartir actividad mejorada a la compstatina o cualquier análogo actualmente descrito. Los análogos de la presente invención poseen por lo tanto incluso mayor actividad que o el péptido original o análogos del mismo producidos hasta la fecha, como se demuestra por ensayos in vitro como se muestra en las figuras y en los Ejemplos descritos en la presente.Compstatin analogs synthesized according to the above approaches have shown that they have improved activity compared to the original peptide, i.e. up to about 99 times (Mallik, B. et al, 2005, supra; WO2004 / 026328), and up to about 264 times (Katragadda et al., 2006, supra; WO2007 / 062249). The analogs according to the present invention demonstrate improved activity by modification in a position of compstatin not used so far, and can impart enhanced activity to compstatin or any analogue currently described. The analogs of the present invention therefore possess even greater activity than either the original peptide or analogs thereof produced to date, as demonstrated by in vitro assays as shown in the figures and in the Examples described herein.
La tabla siguiente muestra la secuencia de aminoácidos y las actividades inhibidoras del complemento de análogos ejemplares seleccionados con actividad significativamente mejorada sobre la compstatina (Ic[CVVQDWGHHRC]T; SEQ ID NO: 1). Los análogos seleccionados son referidos por modificaciones específicas de las posiciones designadas (1-13) en comparación con un análogo de compstatina potente (Ac-Ic[CV(1‘ MeW)QDWGAHRC]T-NH2, SEQ ID NO:4, también referido como péptido 14 en el Ejemplo 1) que se describió en la WO2007/062249. Los péptidos de las SEQ ID NOS: 5 y 7-11 (también referidos como péptidos 15 y 17-21 en el Ejemplo 1) son representativos de modificaciones hechas de acuerdo con la presente invención, resultando en análogos de compstatina significativamente más potentes.The following table shows the amino acid sequence and complement inhibitory activities of selected exemplary analogs with significantly improved activity on compstatin (Ic [CVVQDWGHHRC] T; SEQ ID NO: 1). Selected analogs are referred to by specific modifications of the designated positions (1-13) compared to a potent compstatin analogue (Ac-Ic [CV (1 'MeW) QDWGAHRC] T-NH2, SEQ ID NO: 4, also referred to as peptide 14 in Example 1) which was described in WO2007 / 062249. The peptides of SEQ ID NOS: 5 and 7-11 (also referred to as peptides 15 and 17-21 in Example 1) are representative of modifications made in accordance with the present invention, resulting in significantly more potent compstatin analogs.
Análogos de compstatina ejemplares, IC50, y veces de cambio en relación a la SEQ ID NO:4 (Ac- Ic[CV(1-MeW)QDWGAHRC]T-NH2), IC50de 206 nM):Exemplary compstatin analogs, IC50, and times of change in relation to SEQ ID NO: 4 (Ac-Ic [CV (1-MeW) QDWGAHRC] T-NH2), IC50 of 206 nM):
- SEQ ID NO: SEQ ID NO:
- Pept. N° Xaa8 Xaa13 Secuencia IC50 (nM) Veces de cambio Pept No. Xaa8 Xaa13 Sequence IC50 (nM) Times of change
- 5 5
- 15 Sar* Thr Ac-Ic[CV(1-MeW)QDW(N-MeG)AHRC]T-NH2 159 1.30 15 Sar * Thr Ac-Ic [CV (1-MeW) QDW (N-MeG) AHRC] T-NH2 159 1.30
- 7 7
- 17 Sar Ile Ac-Ic[CV(1-MeW)QDW(N‘MeG)AHRC]I-NH2 92 2.24 17 Sar Ile Ac-Ic [CV (1-MeW) QDW (N‘MeG) AHRC] I-NH2 92 2.24
- 8 8
- 18 Sar Leu Ac-Ic[CV(1-MeW)QDW(N-MeG)AHRC]L-NH2 108 1.91 18 Sar Leu Ac-Ic [CV (1-MeW) QDW (N-MeG) AHRC] L-NH2 108 1.91
- 9 9
- 19 Sar Nle Ac-Ic[CV(1-MeW)QDW(N-MeG)AHRC](Nle)-NH2 109 1.90 19 Sar Nle Ac-Ic [CV (1-MeW) QDW (N-MeG) AHRC] (Nle) -NH2 109 1.90
- 10 10
- 20 Sar (NMe)Thr Ac-Ic[CV(1-MeW)QDW(N-MeG)AHRC](N-MeT)-NH2 86 2.40 20 Sar (NMe) Thr Ac-Ic [CV (1-MeW) QDW (N-MeG) AHRC] (N-MeT) -NH2 86 2.40
- 11 eleven
- 21 Sar (NMe)Ile Ac-Ic[CV(1-MeW)QDW(N-MeG)AHRC](N-MeI)-NH2 62 3.32 21 Sar (NMe) Ile Ac-Ic [CV (1-MeW) QDW (N-MeG) AHRC] (N-MeI) -NH2 62 3.32
- *Sar = * Sar =
- N-ME Gly N-ME Gly
Una modificación de acuerdo con la presente invención comprende restricción del esqueleto del péptido en la posición 8 del péptido. En una realización particular, el esqueleto se restringe reemplazando glicina en la posición 8 (Gly8) con N-metil glicina. Se hace referencia a péptidos ejemplares 8 y 15 como se trata en el Ejemplo 1.A modification according to the present invention comprises restriction of the peptide skeleton at position 8 of the peptide. In a particular embodiment, the skeleton is restricted by replacing glycine in position 8 (Gly8) with N-methyl glycine. Reference is made to exemplary peptides 8 and 15 as discussed in Example 1.
Sin querer estar ligado o limitado por la teorías, cabe destacar que la N-metilación puede afectar a un péptido de diversas maneras. Primero, el donante de hidrógeno potencial se reemplaza con un grupo metilo, que no puede formar un enlace de nitrógeno. Segundo, el grupo N-metilo es un débil donante de electrones lo que significa que puede aumentar ligeramente la basicidad del grupo carbonilo colindante. Tercero, el tamaño del grupo N-metilo podría provocar restricción estérica. Finalmente, la N-metilación puede cambiar la población trans/cis del enlace de amida, cambiando así la conformación del péptido local de una manera similar a la prolina.Without wishing to be bound or limited by theories, it should be noted that N-methylation can affect a peptide in various ways. First, the potential hydrogen donor is replaced with a methyl group, which cannot form a nitrogen bond. Second, the N-methyl group is a weak electron donor which means that it can slightly increase the basicity of the adjoining carbonyl group. Third, the size of the N-methyl group could cause steric restriction. Finally, N-methylation can change the trans / cis population of the amide bond, thus changing the local peptide conformation in a similar way to proline.
El aumento de la actividad de [Trp(Me)4Gly(N-Me)8Ala9]-Ac-compstatina (SEQ ID NO:5; péptido 15) es una mejora notable en comparación con el análogo anteriormente más activo, [Trp(Me)4Gly8Ala9]-Ac-compstatina (SEQ ID NO:4; péptido 14). La N-metilación de Gly8 mejora probablemente el reconocimiento del objetivo y la estabilidad del complejo por giro p tipo enlace reforzado, restricciones del esqueleto locales aumentadas e interacciones hidrófobas mejoradas que implican la cadena lateral de Trp7.The increased activity of [Trp (Me) 4Gly (N-Me) 8Ala9] -Ac-compstatin (SEQ ID NO: 5; peptide 15) is a marked improvement compared to the previously more active analog, [Trp (Me ) 4Gly8Ala9] -Ac-compstatin (SEQ ID NO: 4; peptide 14). The N-methylation of Gly8 probably improves the recognition of the target and the stability of the complex by reinforced p-type twist, increased local skeleton constraints and improved hydrophobic interactions involving the Trp7 side chain.
En realizaciones particulares, la modificación en la posición 8 se suplementa con una modificación adicional que comprenden reemplazar Thr en la posición 13 con Ile, Leu, Nle (norleucina), N-metil Thr o N-metil Ile. Se hace referencia a los péptidos ejemplares 16, 17, 18, 19, 20 y 21 (SEQ ID NOS: 6, 7, 8, 9, 10 y 11) como se trata en el Ejemplo 1. De nuevo, sin querer estar limitado o ligado por la teoría, se descubrió que el reemplazo de Thr con Ile hidrófobo es beneficioso. Los efectos similares observados para los dos isómeros de Ile (es decir, Leu y Nle)In particular embodiments, the modification at position 8 is supplemented by an additional modification comprising replacing Thr at position 13 with Ile, Leu, Nle (norleucine), N-methyl Thr or N-methyl Ile. Reference is made to the exemplary peptides 16, 17, 18, 19, 20 and 21 (SEQ ID NOS: 6, 7, 8, 9, 10 and 11) as discussed in Example 1. Again, without wishing to be limited or bound by theory, it was discovered that the replacement of Thr with hydrophobic Ile is beneficial. Similar effects observed for the two isomers of Ile (i.e., Leu and Nle)
55
1010
15fifteen
20twenty
2525
3030
3535
4040
45Four. Five
50fifty
5555
6060
6565
sugieren que las propiedades fisicoquímicas y estéricas, en lugar de los contactos específicos, pueden ser responsables de esta mejora. Sin embargo, se observó una mejora más distintiva en la afinidad y la actividad tras la N-metilación del esqueleto de tanto Thr13 y Ile13. Mientras que las mejoras observadas pueden haber sido resultado de restricciones del esqueleto aumentadas, y por lo tanto penalizaciones entrópicas conformacionales menores tras el enlace, también es el caso de que la naturaleza del residuo en la posición 13 puede influir adicionalmente en la formación y estabilización de conformaciones activas, ya sea estéricamente o mediante la formación de contactos hidrófobos intramoleculares.They suggest that physicochemical and steric properties, rather than specific contacts, may be responsible for this improvement. However, a more distinctive improvement in affinity and activity was observed after N-methylation of the skeleton of both Thr13 and Ile13. While the improvements observed may have been the result of increased skeletal constraints, and therefore minor conformational entropic penalties after bonding, it is also the case that the nature of the residue in position 13 may additionally influence the formation and stabilization of active conformations, either sterically or through the formation of intramolecular hydrophobic contacts.
Las modificaciones anteriormente descritas en la posición 8 y la posición 13 pueden combinarse con otras modificaciones de compstatina mostradas anteriormente para mejorar la actividad, para producir péptidos con actividad inhibidora del complemento significativamente mejorada. Por ejemplo, la acetilación del término N aumenta típicamente la actividad inhibidora del complemento de la compstatina y sus análogos. Por consiguiente, la adición de un grupo acilo en el término amino del péptido, incluyendo pero no limitado a N-acetilación, es una realización preferida de la invención, de utilidad particular cuando los péptidos se preparan sintéticamente. Sin embargo, es algunas veces ventajoso preparar los péptidos por expresión de una molécula de ácido nucleico que codifica el péptido en un sistema de expresión procariota o eucariota, o por la transcripción y traducción in vitro. Para estas realizaciones, puede utilizarse el término N de origen natural.The modifications described above at position 8 and position 13 can be combined with other compstatin modifications shown above to improve activity, to produce peptides with significantly improved complement inhibitory activity. For example, acetylation of the term N typically increases the inhibitory activity of compstatin complement and its analogs. Accordingly, the addition of an acyl group in the amino terminus of the peptide, including but not limited to N-acetylation, is a preferred embodiment of the invention, particularly useful when the peptides are synthetically prepared. However, it is sometimes advantageous to prepare the peptides by expression of a nucleic acid molecule encoding the peptide in a prokaryotic or eukaryotic expression system, or by transcription and translation in vitro. For these embodiments, the term N of natural origin can be used.
Como otro ejemplo, se conoce que la sustitución de Ala por His en la posición 9 mejora la actividad de la compstatina y es una modificación preferida de los péptidos de la presente invención también. También se ha determinado que la sustitución de Tyr por Val en la posición 4 puede dar lugar a una mejora modesta en la actividad (Klepeis et al., 2003, J Am Chem Soc 125: 8422-8423).As another example, it is known that the substitution of Ala by His at position 9 improves the activity of compstatin and is a preferred modification of the peptides of the present invention as well. It has also been determined that the substitution of Tyr with Val at position 4 can lead to a modest improvement in activity (Klepeis et al., 2003, J Am Chem Soc 125: 8422-8423).
También se ha divulgado en la WO2004/026328 y WO2007/0622249 que Trp y ciertos análogos de Trp en la posición 4, así como ciertos análogos de Trp en la posición 6, combinados especialmente con Ala en la posición 9, produce actividad muchas veces mayor que la de la compstatina. Estas modificaciones se usan también ventajosamente en la presente invención también.It has also been disclosed in WO2004 / 026328 and WO2007 / 0622249 that Trp and certain analogs of Trp in position 4, as well as certain analogues of Trp in position 6, especially combined with Ala in position 9, produce activity many times greater than that of the compstatin. These modifications are also advantageously used in the present invention as well.
En particular, los péptidos que comprenden 5-fluoro-/-triptófano o 5-metoxi-, 5-metil- o 1-metil-triptófano, o 1-formil-triptófano en la posición 4 han demostrado que poseen actividad 31-264 veces mayor que la de la compstatina. Particularmente preferidos con el 1-metil y 1-formil triptófano. Se cree que un enlace de hidrógeno 'N'- mediado por indol no es necesario en la posición 4 para el enlace y actividad de la compstatina. La ausencia de este enlace de hidrógeno o reducción del carácter polar reemplazando hidrógeno con alquilo inferior, alcanoilo o nitrógeno de indol en la posición 4 potencia el enlace y actividad de la compstatina. Sin querer estar limitado por ninguna teoría o mecanismo de acción particulares, se cree que una interacción hidrófoba o efecto en la posición 4 refuerza la interacción de la compstatina con C-. Por consiguiente, las modificaciones de Trp en la posición 4 o la posición 7 de análogos de Trp que mantienen o potencian la interacción hidrófoba anteriormente mencionada se contemplan en la presente invención como una modificación ventajosa en combinación con las modificaciones en las posiciones 8 y 13 como se describe anteriormente. Tales análogos son bien conocidos en la técnica e incluyen, pero no están limitados a los análogos ejemplificados en la presente, así como derivados no sustituidos o alternativamente sustituidos de los mismos. Ejemplos de análogos adecuados pueden encontrarse por referencia en las siguientes publicaciones, y muchas otras Beene, et al., 2002, Biochemistry 41: 10262-10269 (que describe, entre otros análogos de Trp, individualmente y multi-halogenados); Babitzky & Yanofsky, 1995, J. Biol. Chem. 270: 1245212456 (que describe, entre otros, Trp metilados y halogenados y otros análogos de Trp e indol); y las Patentes U.S. 6.214.790. 6.169.057. 5.776.970. 4.870.097. 4.576.750 and 4.299.838. Los análogos de Trp pueden introducirse en el péptido de compstatina por expresión in vitro o in vivo, o por síntesis de péptidos, como se conoce en la técnica.In particular, peptides comprising 5-fluoro - / - tryptophan or 5-methoxy-, 5-methyl- or 1-methyl-tryptophan, or 1-formyl-tryptophan at position 4 have been shown to have activity 31-264 times greater than that of compstatin. Particularly preferred with 1-methyl and 1-formyl tryptophan. It is believed that a hydrogen bond 'N'-mediated by indole is not necessary at position 4 for the binding and activity of compstatin. The absence of this hydrogen bond or reduction of the polar character by replacing hydrogen with lower alkyl, alkanoyl or indole nitrogen at position 4 enhances the binding and activity of the compstatin. Without wishing to be limited by any particular theory or mechanism of action, it is believed that a hydrophobic interaction or effect at position 4 reinforces the interaction of compstatin with C-. Accordingly, the modifications of Trp at position 4 or position 7 of Trp analogs that maintain or enhance the hydrophobic interaction mentioned above are contemplated in the present invention as an advantageous modification in combination with the modifications at positions 8 and 13 as described above. Such analogs are well known in the art and include, but are not limited to analogs exemplified herein, as well as unsubstituted or alternatively substituted derivatives thereof. Examples of suitable analogs can be found by reference in the following publications, and many others Beene, et al., 2002, Biochemistry 41: 10262-10269 (which describes, among other Trp analogs, individually and multi-halogenated); Babitzky & Yanofsky, 1995, J. Biol. Chem. 270: 1245212456 (which describes, among others, methylated and halogenated Trp and other analogs of Trp and indole); and U.S. Pat. 6,214,790. 6,169,057. 5,776,970. 4,870,097. 4,576,750 and 4,299,838. Trp analogs can be introduced into the compstatin peptide by expression in vitro or in vivo, or by peptide synthesis, as is known in the art.
En ciertas realizaciones, Trp en la posición 4 de la compstatina se reemplaza con un análogo que comprende un sustituyente de 1 -alquilo, más particularmente un sustituyente de alquilo inferior (por ejemplo, C1-C5) como se ha definido anteriormente. Estos incluyen, pero no están limitados a, N(a) metil triptófano, N(a) formil triptófano y 5-metiltriptófano. En otras realizaciones, Trp en la posición 4 de la compstatina se reemplaza con un análogo que comprende un sustituyente de 1-alacanoilo, más particularmente un sustituyente de alcanoilo inferior (por ejemplo, C1-C5) como se define anteriormente. Adicionalmente a los análogos especificados, estos incluyen pero no están limitados a 1 -acetil-L-triptófano y L-p-homotriptófano.In certain embodiments, Trp at position 4 of the compstatin is replaced with an analog comprising a 1-alkyl substituent, more particularly a lower alkyl substituent (eg, C1-C5) as defined above. These include, but are not limited to, N (a) methyl tryptophan, N (a) formyl tryptophan and 5-methyltriptophan. In other embodiments, Trp at position 4 of the compstatin is replaced with an analog comprising a 1-alacanoyl substituent, more particularly a lower alkanoyl substituent (eg, C1-C5) as defined above. In addition to the analogs specified, these include but are not limited to 1-acetyl-L-tryptophan and L-p-homotriptophan.
En la WO2007/0622249 se divulgó que la incorporación de 5-fluoro-/-triptófano en la posición 7 en la compstatina aumento la entalpía de la interacción entre la compstatina y C3, en relación a la compstatina de tipo salvaje, mientras que la incorporación de 5-fluoro-triptófano en la posición 4 en la compstatina disminuyó la entalpía de esta interacción. Por consiguiente, las modificaciones de Trp en la posición 7, como se describe en la WO2007/062224, se contemplan como modificaciones útiles en combinación con las modificaciones en las posiciones 8 y 13 como se describe anteriormente.In WO2007 / 0622249 it was reported that the incorporation of 5-fluoro - / - tryptophan at position 7 in compstatin increased the enthalpy of the interaction between compstatin and C3, in relation to wild type compstatin, while incorporation of 5-fluoro-tryptophan at position 4 in the compstatin decreased the enthalpy of this interaction. Accordingly, the modifications of Trp at position 7, as described in WO2007 / 062224, are contemplated as useful modifications in combination with the modifications at positions 8 and 13 as described above.
Los péptidos de compstatina modificados de la presente invención pueden prepararse por varios métodos sintéticos de síntesis de péptidos mediando la condensación de uno o más residuos de aminoácidos, de acuerdo con métodos de síntesis de péptidos convencionales. Por ejemplo, los péptidos se sintetizan de acuerdo conThe modified compstatin peptides of the present invention can be prepared by various synthetic methods of peptide synthesis by mediating the condensation of one or more amino acid residues, in accordance with conventional peptide synthesis methods. For example, peptides are synthesized according to
55
1010
15fifteen
20twenty
2525
3030
3535
4040
45Four. Five
50fifty
5555
6060
6565
metodologías en fase sólida estándar, como se puede realizar en un sintetizador de péptidos Applied Biosystems modelo 431A (Applied Biosystems, Foster City, Calif.), de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Otros métodos de sintetizar péptidos o peptidomiméticos, ya sea por metodologías en fase sólida o en fase líquida, son bien conocidos por los expertos en la técnica. Durante el curso de la síntesis de péptidos, pueden protegerse/desprotegerse grupos amino y carboxilo de cadena ramificada como sea necesario, usando grupos protectores conocidos comúnmente. Un ejemplo de un método sintético de péptidos adecuado se expone en el Ejemplo 1. La modificación utilizando grupos protectores alternativos para péptidos y derivados de péptidos será aparente para los expertos en la técnica.Standard solid phase methodologies, as can be performed in an Applied Biosystems model 431A peptide synthesizer (Applied Biosystems, Foster City, Calif.), according to the manufacturer's instructions. Other methods of synthesizing peptides or peptidomimetics, either by solid phase or liquid phase methodologies, are well known to those skilled in the art. During the course of peptide synthesis, branched chain amino and carboxyl groups can be protected / deprotected as necessary, using commonly known protecting groups. An example of a suitable synthetic peptide method is set forth in Example 1. Modification using alternative protecting groups for peptides and peptide derivatives will be apparent to those skilled in the art.
Alternativamente, ciertos péptidos de la invención pueden producirse por expresión en un sistema procariota o eucariota adecuado. Por ejemplo, un constructo de ADN puede insertarse en un vector plásmido adaptado para la expresión en una células bacteriana (como E.coli) o una célula de levadura (como Saccharomyces cerevisiae), o en un vector de baculovirus para la expresión en una células de insecto o un vector viral para la expresión en una célula mamífera. Tales vectores comprenden los elementos reguladores necesarios para la expresión del ADN en la célula huésped, posicionados de tal manera que permitan la expresión del ADN en la células huésped. Tales elementos reguladores requeridos para la expresión incluyen secuencias promotoras, secuencias de inicio de la transcripción y, opcionalmente, secuencias potenciadoras.Alternatively, certain peptides of the invention may be produced by expression in a suitable prokaryotic or eukaryotic system. For example, a DNA construct can be inserted into a plasmid vector adapted for expression in a bacterial cell (such as E.coli) or a yeast cell (such as Saccharomyces cerevisiae), or in a baculovirus vector for expression in a cell. of insect or viral vector for expression in a mammalian cell. Such vectors comprise the regulatory elements necessary for the expression of the DNA in the host cell, positioned in such a way as to allow the expression of the DNA in the host cells. Such regulatory elements required for expression include promoter sequences, transcription initiation sequences and, optionally, enhancer sequences.
Los péptidos también pueden producirse por la expresión de una molécula de ácido nucleico in vitro o in vivo. Un constructo de ADN que codifica un concatémero de los péptidos, el límite superior del concatémero siendo dependiente del sistema de expresión utilizado, puede introducirse en un sistema de expresión in vivo. Después de que el concatémero se ha producido, se alcanza la escisión entre la Asn C-terminal y la G N-terminal siguiente por exposición del polipéptido a hidracina.Peptides can also be produced by the expression of a nucleic acid molecule in vitro or in vivo. A DNA construct that encodes a concatamer of the peptides, the upper limit of the concatamer being dependent on the expression system used, can be introduced into an in vivo expression system. After the concathemer has been produced, cleavage between the C-terminal Asn and the next N-terminal G is achieved by exposure of the hydrazine polypeptide.
Los péptidos producidos por expresión génica en un sistema procariota o eucariota recombinante pueden purificarse de acuerdo con métodos conocidos en la técnica. Una combinación de expresión génica y métodos sintéticos pueden utilizarse también para producir análogos de compstatina. Por ejemplo, un análogo puede producirse por expresión génica y someterse posteriormente a uno o más procesos sintéticos post-traslacionales, por ejemplo para modificar el término N- o C- o para ciclar la molécula.Peptides produced by gene expression in a recombinant prokaryotic or eukaryotic system can be purified according to methods known in the art. A combination of gene expression and synthetic methods can also be used to produce compstatin analogs. For example, an analogue can be produced by gene expression and subsequently subjected to one or more post-translational synthetic processes, for example to modify the term N- or C- or to cycle the molecule.
Ventajosamente, los péptidos que incorporan aminoácidos no naturales, por ejemplo, aminoácidos metilados, pueden producirse por expresión in vivo en un sistema procariota o eucariota adecuado. Por ejemplo, los métodos como los descritos por Katragadda & Lambris (2006, Protein Expression and Purification 47: 289-295) para introducir análogos de Trp no naturales en compstatina mediante la expresión en auxótrofos de E.coli pueden utilizarse para introducir aminoácidos N-metilados u otros no naturales en las posiciones seleccionadas de compstatina.Advantageously, peptides incorporating unnatural amino acids, for example, methylated amino acids, can be produced by expression in vivo in a suitable prokaryotic or eukaryotic system. For example, methods such as those described by Katragadda & Lambris (2006, Protein Expression and Purification 47: 289-295) to introduce unnatural Trp analogs into compstatin by expression in E. coli auxotrophs can be used to introduce N- amino acids methylated or other unnatural in selected positions of compstatin.
La estructura de la compstatina se conoce en la técnica, y las estructuras de los análogos precedentes se determinan por medios similares. Una vez que una conformación particular deseada de un péptido corto se ha comprobado, los métodos para diseñar un péptido o peptidomimético para ajustar con esa conformación son bien conocidos en la técnica. De particular relevancia para la presente invención, el diseño de los análogos del péptido pueden refinarse adicionalmente considerando la contribución de varias cadenas laterales de residuos de aminoácidos, como se ha tratado anteriormente (es decir, para el efecto de grupos funcionales o para consideraciones estéricas).The structure of compstatin is known in the art, and the structures of the preceding analogues are determined by similar means. Once a particular desired conformation of a short peptide has been proven, the methods for designing a peptide or peptidomimetic to adjust with that conformation are well known in the art. Of particular relevance to the present invention, the design of the peptide analogs can be further refined considering the contribution of several side chains of amino acid residues, as discussed above (ie, for the effect of functional groups or for steric considerations) .
Se apreciara por los expertos en la técnica que un imitador de péptido puede servir igualmente bien como un péptido para el propósito de proporcionar la conformación de esqueleto específica y funcionalidades de cadena lateral requeridas para el enlace con C3 e inhibir la activación del complemento. Por consiguiente, se contempla que esté dentro del alcance de la presente invención para producir compuestos que enlazan con C3, que inhiben el complemento mediante el uso de aminoácidos de origen natural, derivados de aminoácidos, análogos o moléculas no de aminoácidos capaces de unirse para formar la conformación del esqueleto apropiada. Un análogo no peptídico, o un análogo que comprende componentes peptídicos y no peptídicos, es referido a veces en la presente como un "peptidomimético" o "mimético isostérico", para designar sustituciones o derivaciones de los péptidos de la invención, que posee las mismas características y/o otras funcionales conformacionales del esqueleto, para ser suficientemente similar a los péptidos ejemplificados para inhibir la activación del complemento.It will be appreciated by those skilled in the art that a peptide imitator can serve equally well as a peptide for the purpose of providing the specific skeleton conformation and side chain functionalities required for binding with C3 and inhibiting complement activation. Accordingly, it is contemplated that it is within the scope of the present invention to produce compounds that bind with C3, which inhibit complement by the use of naturally occurring amino acids, amino acid derivatives, analogs or non-amino acid molecules capable of binding to form the conformation of the appropriate skeleton. A non-peptide analog, or an analog comprising peptide and non-peptide components, is sometimes referred to herein as a "peptidomimetic" or "isostatic mimetic", to designate substitutions or derivations of the peptides of the invention, which possesses the same. characteristics and / or other conformational functionalities of the skeleton, to be sufficiently similar to the exemplified peptides to inhibit complement activation.
El uso de peptidomiméticos para el desarrollo de análogos de péptidos de alta afinidad es bien conocido en la técnica (ver por ejemplo, Vagner et al., 2008, Curr. Opin. Chem. Biol. 12: 292-296; Robinson et al., 2008, Drug Disc. Today 13: 944-951). Asumiendo restricciones rotacionales similares a las de los residuos de aminoácidos dentro de un péptido, pueden analizarse los análogos que comprenden fracciones no de aminoácidos, y verificarse sus motivos conformacionales, por una variedad de técnicas computacionales que son bien conocidas en la técnica.The use of peptidomimetics for the development of high affinity peptide analogs is well known in the art (see for example, Vagner et al., 2008, Curr. Opin. Chem. Biol. 12: 292-296; Robinson et al. , 2008, Drug Disc. Today 13: 944-951). Assuming rotational restrictions similar to those of amino acid residues within a peptide, analogs comprising non-amino acid fractions can be analyzed, and their conformational motifs verified, by a variety of computational techniques that are well known in the art.
Los péptidos de compstatina modificados de la presente invención pueden modificarse por la adición de componentes de polietilenglicol (PEG) al péptido. Como es bien conocido en la técnica, la PEGilación puede aumentar la vida media de péptidos y proteínas terapéuticos in vivo. En una realización, el PEG tiene un pesoThe modified compstatin peptides of the present invention can be modified by the addition of polyethylene glycol (PEG) components to the peptide. As is well known in the art, PEGylation can increase the half-life of therapeutic peptides and proteins in vivo. In one embodiment, the PEG has a weight
55
1010
15fifteen
20twenty
2525
3030
3535
4040
45Four. Five
50fifty
5555
6060
6565
molecular medio de aproximadamente 1.000 a aproximadamente 50.000. En otra realización el PEG tiene un pesoAverage molecular from about 1,000 to about 50,000. In another embodiment the PEG has a weight
molecular medio de aproximadamente 1.000 a aproximadamente 20.000. En otra realización el PEG tiene un pesoAverage molecular from about 1,000 to about 20,000. In another embodiment the PEG has a weight
molecular medio de aproximadamente 1.000 a aproximadamente 10.000. En una realización ejemplar, el PEG tieneAverage molecular from about 1,000 to about 10,000. In an exemplary embodiment, the PEG has
un peso molecular medio de aproximadamente 5.000. El polietilenglicol puede ser una cadena ramificada o lineal, yan average molecular weight of approximately 5,000. The polyethylene glycol can be a branched or linear chain, and
preferiblemente es una cadena lineal.preferably it is a linear chain.
Los análogos de compstatina de la presente invención pueden enlazarse covalentemente con PEG mediante un grupo de ligamiento. Tales métodos son bien conocidos en la técnica. (Revisado en Kozlowski A. et al. 2001, BioDrugs 15: 419-29; ver también, Harris JM and Zalipsky S, eds. Poly(ethylene glycol), Chemistry and Biological Applications, ACS Symposium Series 680 (1997)). Ejemplos no limitativos de grupos de ligamiento aceptables incluyen un grupo éster, un grupo amida, un grupo imida, un grupo carbamato, un grupo carboxilo, un grupo hidroxilo, un carbohidrato, un grupo succinimida (incluyendo sin limitación, succinimidil succinato (SS), succinimidil propionato (SPA), succinimidil carboximetilato (SCM), succinimidil succinamida (SSA) y N-hidroxi succinimida (NHS)), un grupo epóxido, un grupo oxicarbonilimidazol (incluyendo, sin limitación, carbonildimidazol (CDI)), un grupo nitro fenilo (incluyendo, sin limitación, carbonato de nitrofenilo (NPC) o carbonato de triclorofenilo (TPC)), un grupo triesilato, un grupo aldehído, un grupo isocianato, un grupo vinilsulfona, un grupo tirosina, un grupo cisteína, un grupo histidina o una amina primaria. En ciertas realizaciones, el grupo de ligamiento es un grupo succinimida. En una realización, el grupo de ligamiento es NHS.The compstatin analogs of the present invention can be covalently linked to PEG by a linkage group. Such methods are well known in the art. (Revised in Kozlowski A. et al. 2001, BioDrugs 15: 419-29; see also, Harris JM and Zalipsky S, eds. Poly (ethylene glycol), Chemistry and Biological Applications, ACS Symposium Series 680 (1997)). Non-limiting examples of acceptable linkage groups include an ester group, an amide group, an imide group, a carbamate group, a carboxyl group, a hydroxyl group, a carbohydrate, a succinimide group (including without limitation, succinimidyl succinate (SS), succinimidyl propionate (SPA), succinimidyl carboxymethylate (SCM), succinimidyl succinamide (SSA) and N-hydroxy succinimide (NHS)), an epoxy group, an oxycarbonylimidazole group (including, without limitation, carbonyldimidazole (CDI)), a nitro phenyl group (including, without limitation, nitrophenyl carbonate (NPC) or trichlorophenyl carbonate (TPC)), a triesylate group, an aldehyde group, an isocyanate group, a vinyl sulfone group, a tyrosine group, a cysteine group, a histidine group or a primary amine In certain embodiments, the linkage group is a succinimide group. In one embodiment, the linkage group is NHS.
Los análogos de compstatina de la presente invención pueden acoplarse alternativamente directamente con PEG (es decir, sin un grupo de ligamiento) mediante un grupo amino, un grupo sulfhidrilo, un grupo hidroxilo o un grupo carboxilo. En una realización, el PEG se acopla con un residuo de lisina añadido al término C de compstatina.The compstatin analogs of the present invention can alternatively be directly coupled with PEG (ie, without a linkage group) by an amino group, a sulfhydryl group, a hydroxyl group or a carboxyl group. In one embodiment, the PEG is coupled with a lysine residue added to the C term of compstatin.
Como una alternativa a la PEGilación, la depuración in vivo de péptidos puede también reducirse ligando los péptidos con ciertas otras moléculas o péptidos. Por ejemplo, ciertos péptidos de enlace a albúmina muestran una vida media inusualmente larga de 2,3 h cuando se inyectan por bolo intravenoso en conejos (Dennis et al., 2002, J Biol Chem. 277: 35035-35043). Un péptido de este tipo, fusionado con el factor anti-tejido Fab de D3H44 permitió al Fab enlazar con albúmina a la vez que retienen la capacidad del Fab de enlazar el factor del tejido (Nguyen et al., 2006, Protein Eng Des Sel. 19: 291-297.). Esta interacción con la albúmina resultó en depuración in vivo significativamente reducida y vida media extendida en ratones y conejos, cuando se compara con el Fab D3H44 del tipo salvaje, comparable con los observados para moléculas de Fab PEGiladas, inmunoadhesinas, y fusiones de albúmina. La WO2007/062249 describe un análogo de compstatina fusionado con un péptido de enlace a albúmina (ABP) e informa que la proteína de fusión es activa en la inhibición de la activación del complemento. Sin embargo, la síntesis era larga y la producción del producto de la fusión fue menor que lo deseado. El ejemplo 2 de la presente expone estrategias de síntesis mejoradas que utilizan un ABP así como una molécula pequeña de enlace a albúmina (ABM), y emplean opcionalmente un espaciador entre los componentes. Esos procedimientos resultaron en la producción de conjugados de análogos de ABP- y ABM-compstatina capaces de inhibir la activación del complemento y también mostrar supervivencia in vivo extendida. De hecho, el ABP era capaz de mejorar la vida media de un análogo de compstatina 21 veces sin comprometer significativamente su actividad inhibidora. Así, tales conjugados permiten la administración sistémica del inhibidor sin infusión.As an alternative to PEGylation, in vivo clearance of peptides can also be reduced by linking the peptides with certain other molecules or peptides. For example, certain albumin binding peptides show an unusually long half-life of 2.3 h when injected intravenously into rabbits (Dennis et al., 2002, J Biol Chem. 277: 35035-35043). Such a peptide, fused with the anti-tissue factor Fab of D3H44 allowed the Fab to bind with albumin while retaining the ability of the Fab to bind the tissue factor (Nguyen et al., 2006, Protein Eng Des Sel. 19: 291-297.). This interaction with albumin resulted in significantly reduced in vivo clearance and extended half-life in mice and rabbits, when compared to Fab D3H44 of the wild type, comparable to those observed for PEGylated Fab molecules, immunoadhesins, and albumin fusions. WO2007 / 062249 describes a compstatin analog fused with an albumin binding peptide (ABP) and reports that the fusion protein is active in inhibiting complement activation. However, the synthesis was long and the production of the fusion product was less than desired. Example 2 of the present exposes improved synthesis strategies that use an ABP as well as a small albumin binding molecule (ABM), and optionally employ a spacer between the components. These procedures resulted in the production of ABP- and ABM-compstatin analog conjugates capable of inhibiting complement activation and also showing extended in vivo survival. In fact, ABP was able to improve the half-life of a compstatin analogue 21 times without significantly compromising its inhibitory activity. Thus, such conjugates allow systemic administration of the inhibitor without infusion.
La actividad inhibidora de la activación del complemento de análogos, peptidomiméticos y conjugados de compstatina pueden probarse por una variedad de ensayos conocidos en la técnica. En una realización, se utiliza el ensayo descrito en el Ejemplo 1. Una lista no exhaustiva de otros ensayos se expone en la Patente U.S. 6.319.897, WO99/13899 WO2004/026328 and WO2007/06224 incluyendo, pero no limitado a , (1) enlace de péptidos con C3 y fragmentos de C3; (2) varios ensayos hemolíticos; (3) medición de escisión mediada por C3 convertasa de C3; y (4) medición de escisión del Factor B por el Factor D.The complement inhibitory activity of compstatin analogs, peptidomimetics and conjugates can be tested by a variety of assays known in the art. In one embodiment, the test described in Example 1 is used. A non-exhaustive list of other tests is set forth in U.S. Pat. 6,319,897, WO99 / 13899 WO2004 / 026328 and WO2007 / 06224 including, but not limited to, (1) peptide bonding with C3 and C3 fragments; (2) various hemolytic assays; (3) measurement of cleavage mediated by C3 C3 convertase; and (4) measurement of excision of Factor B by Factor D.
Los péptidos y peptidomiméticos descritos en la presente son de utilidad práctica para cualquier propósito para el que se utiliza la misma compstatina, como se conoce en la técnica. Tales usos incluyen, pero no están limitados a: (1) inhibir la activación del complemento en el suero, tejidos u órganos de un paciente (humano o animal), que puede facilitar el tratamiento de ciertas enfermedades o condiciones, incluyendo pero no limitado a, degeneración macular relacionada con la edad, artritis reumatoide, lesión de la médula espinal, enfermedad de Parkinson, enfermedad de Alzheimer, cáncer y trastornos respiratorios como asma, enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), inflamación alérgica, enfisema, bronquitis, bronquiectasia, fibrosis cística, tuberculosis, neumonía, síndrome de dificultad respiratoria (SDR - neonatal y adulto), rinitis y sinusitis; (2) inhibir la activación del complemento que tiene lugar durante el trasplante de células u órganos, o en el uso de órganos artificiales o implantes (por ejemplo, recubriendo o tratando de otra manera las células, órganos, órganos artificiales o implantes con un péptido de la invención); (3) inhibir la activación del complemento que tiene lugar durante la derivación extracorpórea de fluidos fisiológicos (sangre, orina) (por ejemplo, recubriendo el entubado mediante los que se derivan los fluidos con un péptido de la invención); y (4) selección de bibliotecas de moléculas pequeñas para identificar otros inhibidores de la activación de la compstatina (por ejemplo, ensayos de alto rendimiento en fase líquida- o sólida- diseñados para medir la capacidad de un compuesto de prueba de competir con un análogo de compstatina para enlazar con C3 o un fragmento de C3).The peptides and peptidomimetics described herein are of practical utility for any purpose for which the same compstatin is used, as is known in the art. Such uses include, but are not limited to: (1) inhibiting complement activation in the serum, tissues or organs of a patient (human or animal), which may facilitate the treatment of certain diseases or conditions, including but not limited to , age-related macular degeneration, rheumatoid arthritis, spinal cord injury, Parkinson's disease, Alzheimer's disease, cancer and respiratory disorders such as asthma, chronic obstructive pulmonary disease (COPD), allergic inflammation, emphysema, bronchitis, bronchiectasis, fibrosis cystic, tuberculosis, pneumonia, respiratory distress syndrome (RDS - neonatal and adult), rhinitis and sinusitis; (2) inhibit complement activation that occurs during the transplantation of cells or organs, or in the use of artificial organs or implants (for example, by coating or otherwise treating cells, organs, artificial organs or implants with a peptide of the invention); (3) inhibit complement activation that occurs during extracorporeal bypass of physiological fluids (blood, urine) (for example, by coating the tubing by which the fluids are derived with a peptide of the invention); and (4) selection of small molecule libraries to identify other inhibitors of compstatin activation (eg, high performance tests in liquid-solid phase) designed to measure the ability of a test compound to compete with an analogue of compstatin to bind with C3 or a fragment of C3).
55
1010
15fifteen
20twenty
2525
3030
3535
4040
45Four. Five
50fifty
5555
6060
6565
Para implementar una o más de las utilidades mencionadas anteriormente, otro aspecto de la invención presente composiciones farmacéuticas que comprenden los análogos o conjugados de compstatina descritos y ejemplificados en la presente. Tal composición farmacéutica puede consistir del ingrediente activo solamente, en una forma adecuada para la administración a un sujeto, o la composición farmacéutica puede comprender el ingrediente activo y uno o más portadores farmacéuticamente aceptables, uno o más ingredientes adicionales, o alguna combinación de estos. El ingrediente activo puede estar presente en la composición farmacéutica en la forma de un éster o sal fisiológicamente aceptable, como en combinación con un catión o anión fisiológicamente aceptable, como es bien conocido en la técnica.To implement one or more of the utilities mentioned above, another aspect of the invention presents pharmaceutical compositions comprising the compstatin analogs or conjugates described and exemplified herein. Such a pharmaceutical composition may consist of the active ingredient only, in a form suitable for administration to a subject, or the pharmaceutical composition may comprise the active ingredient and one or more pharmaceutically acceptable carriers, one or more additional ingredients, or some combination thereof. The active ingredient may be present in the pharmaceutical composition in the form of a physiologically acceptable ester or salt, as in combination with a physiologically acceptable cation or anion, as is well known in the art.
Las formulaciones de las composiciones farmacéuticas pueden prepararse por cualquier método conocido o desarrollado en lo sucesivo en la técnica de la farmacología. En general, tales métodos preparatorios incluyen el paso de llevar el ingrediente activo en asociación con un portador o uno o más de otros ingredientes accesorios, y luego, si es necesario o deseable, dar forma o envasar el producto en una unidad de dosis individual o multi-dosis deseada.The formulations of the pharmaceutical compositions can be prepared by any method known or developed hereafter in the art of pharmacology. In general, such preparatory methods include the step of carrying the active ingredient in association with a carrier or one or more other accessory ingredients, and then, if necessary or desirable, shaping or packaging the product in a single dose unit or Multi-dose desired.
Como se usa en la presente, el término "portador farmacéuticamente aceptable" significa una composición química con la que un inhibidor del complemento puede combinarse y que, tras la combinación, puede usarse para administrar el inhibidor del complemento a un mamífero.As used herein, the term "pharmaceutically acceptable carrier" means a chemical composition with which a complement inhibitor can be combined and which, after combination, can be used to administer the complement inhibitor to a mammal.
Los siguientes ejemplos se proporcionan para describir la invención con mayor detalle. Se pretende que ilustren, no que limiten, la invención.The following examples are provided to describe the invention in greater detail. It is intended to illustrate, not limit, the invention.
Ejemplo 1Example 1
Se realizó un escaneo de mono-Na-metilación en [Tyr4Ala9]-Ac-compstatina (Ac-Ic[CVYQDWGAHRC]T- NH2; SEQ ID NO:3). En base a los resultados del ensayo de estos análogos, se realizó la N-metilación selectiva y sustitución en la posición 13 en [Trp(Me)4Ala9]-Ac-compstatina (Ac-Ic[CV(1-MeW)QDWGAHRC]T-NH2; SEQ ID NO:4). Los análogos seleccionados se caracterizaron adicionalmente usando resonancia de plasmones superficiales (SPR) y calorimetría de titulación isotérmica (ITC). También se realizaron simulaciones dinámicas moleculares (MD) para investigar posibles mecanismos para el aumento observado en la afinidad.A mono-Na-methylation scan was performed on [Tyr4Ala9] -Ac-compstatin (Ac-Ic [CVYQDWGAHRC] T-NH2; SEQ ID NO: 3). Based on the test results of these analogs, selective N-methylation and substitution at position 13 in [Trp (Me) 4Ala9] -Ac-compstatin (Ac-Ic [CV (1-MeW) QDWGAHRC] T was performed -NH2; SEQ ID NO: 4). Selected analogs were further characterized using surface plasmon resonance (SPR) and isothermal titration calorimetry (ITC). Dynamic molecular simulations (MD) were also performed to investigate possible mechanisms for the observed increase in affinity.
Materiales y Métodos:Materials and methods:
Abreviaturas. Ac, grupo acetilo; Acm, acetamidometilo; Boc, terc-butoxicarbonilo; CHARMM, Chemistry at Harvard Macromolecular Mechanics; DCM, diclorometano; DIC, 1,3-diisopropilcarbodiimida; DIPEA, N,N- diisopropiletilamina; DMF, N,N-dimetilformamida; ELISA, ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas; ESI, ionización por electrospray; Fmoc, 9-fluorenilmetoxicarbonilo; HOAt, 1-hidroxi-7-aza-benzotriazol; ITC, calorimetría de titulación isotérmica; MALDI, ionización por desorción láser asistida por matriz; MBHA, 4-metilbenzhidrilamina; MOE, entorno operativo molecular; NAMD, dinámica molecular a nanoescala; Nle, L-norleucina; NMP, N- metilpirrolidinona; RMSD, desviación cuadrática media; SPR, resonancia de plasmones superficiales; TIPS, triisopropilsilano; Trt, tritilo.Abbreviations Ac, acetyl group; Acm, acetamidomethyl; Boc, tert-butoxycarbonyl; CHARMM, Chemistry at Harvard Macromolecular Mechanics; DCM, dichloromethane; DIC, 1,3-diisopropylcarbodiimide; DIPEA, N, N-diisopropylethylamine; DMF, N, N-dimethylformamide; ELISA, enzyme-linked immunoabsorbent assay; ESI, electrospray ionization; Fmoc, 9-fluorenylmethoxycarbonyl; HOAt, 1-hydroxy-7-aza-benzotriazole; ITC, isothermal titration calorimetry; MALDI, matrix-assisted laser desorption ionization; MBHA, 4-methylbenzhydrylamine; MOE, molecular operating environment; NAMD, nanoscale molecular dynamics; Nle, L-norleucine; NMP, N-methylpyrrolidinone; RMSD, mean square deviation; SPR, surface plasmon resonance; TIPS, triisopropylsilane; Trt, trityl.
Productos Químicos. Se obtuvieron resina de amida de Rink MBHA de baja carga y los siguientes aminoácidos Fmoc de Novabiochem (San Diego, CA): Ile, Cys(Acm), Val, Tyr(tBu), Gln(Trt), Asp(OtBu), Trp(Boc), Gly, Sar, Ala, MeAla, His(Trt), Arg(Pmc), Melle, Nle, Phe, and Thr(tBu). Se adquirieron DIC y Fmoc-Trp(Me)-OH de AnaSpec (San Jose, CA). Se adquirió HOAt de Advanced ChemTech (Louisville, KY). Se obtuvieron nMP y DCM de Fisher Scientific (Pittsburgh, PA). Todos los otros reactivos químicos para la síntesis se obtuvieron de Sigma-Aldrich (St. Louis, MO) y se usaron sin purificación adicional.Chemical products. Low-loading Rink MBHA amide resin and the following Fmoc amino acids were obtained from Novabiochem (San Diego, CA): Ile, Cys (Acm), Val, Tyr (tBu), Gln (Trt), Asp (OtBu), Trp (Boc), Gly, Sar, Ala, MeAla, His (Trt), Arg (Pmc), Melle, Nle, Phe, and Thr (tBu). DIC and Fmoc-Trp (Me) -OH were purchased from AnaSpec (San Jose, CA). HOAt was acquired from Advanced ChemTech (Louisville, KY). NMP and DCM were obtained from Fisher Scientific (Pittsburgh, PA). All other chemical reagents for synthesis were obtained from Sigma-Aldrich (St. Louis, MO) and used without further purification.
Síntesis y purificación de péptidos. Todos los péptidos se sintetizaron manualmente por metodología en fase sólida Fmoc usando DIC y HOAt como reactivos de acoplamiento. Cuando los aminoácidos N-metilados no estaban disponibles comercialmente, la Na-metilación se realizó usando la metodología optimizada informada por Biron et al. (2006, J Peptide Sci 12:213-219). Se usaron los siguientes procedimientos para la síntesis de los péptidos lineales se colocó resina de amida de Rink MBHA (294 mg, 0,34 mmol/g) en una jeringuilla de polipropileno HSW de 10 ml con fritas en la parte inferior (Torviq, Niles, MI) y se hinchó en DCM (5 ml) durante 30 minutos. Tras la retirada del grupo protector Fmoc (25% de piperidina en NMP, 5 ml, 5 y 10 min), la resina se lavó cuatro veces con NMP (5 ml por lavado) y DCM (5 ml por lavado), y se acoplaron los aminoácidos individuales con la resina. Por cada acoplamiento, se usaron 3 equivalentes (3 mmol) del aminoácido, HOAt, y DIC, con 10 min de preactivación en NMP. Todos los acoplamientos se realizaron durante 1 hora y se monitorizaron por la prueba de Kaiser o la prueba de cloranilo. En caso de un resultado de la prueba positivo, el acoplamiento se repitió hasta que se observó un resultado de la prueba negativo.Synthesis and purification of peptides. All peptides were synthesized manually by Fmoc solid phase methodology using DIC and HOAt as coupling reagents. When N-methylated amino acids were not commercially available, Na-methylation was performed using the optimized methodology reported by Biron et al. (2006, J Peptide Sci 12: 213-219). The following procedures were used for the synthesis of the linear peptides, Rink MBHA amide resin (294 mg, 0.34 mmol / g) was placed in a 10 ml HSW polypropylene syringe with frits at the bottom (Torviq, Niles , MI) and swelled in DCM (5 ml) for 30 minutes. After removal of the Fmoc protective group (25% piperidine in NMP, 5 ml, 5 and 10 min), the resin was washed four times with NMP (5 ml per wash) and DCM (5 ml per wash), and coupled the individual amino acids with the resin. For each coupling, 3 equivalents (3 mmol) of the amino acid, HOAt, and DIC were used, with 10 min preactivation in NMP. All couplings were made for 1 hour and monitored by the Kaiser test or the chloranil test. In case of a positive test result, the coupling was repeated until a negative test result was observed.
El grupo amino N-terminal se acetiló con 20 equivalentes de anhídrido acético y 2 equivalentes de DIPEA en 5 ml de DCM durante 30 min. Los péptidos lineales que contenían residuos de Cyc(Acm) se ciclaron en resina usando acetato de talio en DMF/anisol (19:1) a temperatura ambiente durante 3 h. La resina se lavó cuatro vecesThe N-terminal amino group was acetylated with 20 equivalents of acetic anhydride and 2 equivalents of DIPEA in 5 ml of DCM for 30 min. Linear peptides containing Cyc residues (Acm) were cycled in resin using thallium acetate in DMF / anisole (19: 1) at room temperature for 3 h. The resin was washed four times
55
1010
15fifteen
20twenty
2525
3030
3535
4040
45Four. Five
50fifty
5555
6060
6565
con DMF, DCM, y DCM/dietiléter (1:1) (cada 5 ml por lavado), y se secó bajo vacío durante 4 h. Los péptidos se escindieron a partir de resina con una mezcla de 95% de TFA, 2,5% de agua, y 2,5% de TIPS durante 3 horas. Tras la evaporación del TFA al vacío, los péptidos se precipitaron y lavaron tres veces con 30 ml de dietil éter frío por lavado. El líquido se separó del sólido por centrifugación y se decantó. Los péptidos brutos se secaron en aire y se disolvieron en acetonitrilo y 0,1% de tFa en agua (1:3) antes de la purificación por RP-HPLC preparatoria (columna Vydac C18 218TP152022, Western Analytical Products, Murrieta, CA) y elución con un gradiente lineal de 15-50% de acetonitrelo en solución de 0,1% de TFA acuosa durante 35 min a un caudal de 15 ml/min. Se recogieron las fracciones que contenían los productos deseados, se concentraron, y se liofilizaron. Los péptidos purificados se aislaron en rendimientos generales del 10-15% y eran >95% puros como se determinó por RP-HPLC analítica (columna Phenomenex 00G-4041-E0 Luna 5m C18 100A, 250x4.60 mm; Phenomenex, Torrance, CA). Se confirmó la masa de cada péptido usando instrumentos ThermoQuest Finnigan LCQ Duo y Waters MALDI micro MX.with DMF, DCM, and DCM / diethyl ether (1: 1) (every 5 ml per wash), and dried under vacuum for 4 h. The peptides were cleaved from resin with a mixture of 95% TFA, 2.5% water, and 2.5% TIPS for 3 hours. After evaporation of the TFA in vacuo, the peptides were precipitated and washed three times with 30 ml of cold diethyl ether per wash. The liquid was separated from the solid by centrifugation and decanted. The crude peptides were air dried and dissolved in acetonitrile and 0.1% tFa in water (1: 3) before purification by preparative RP-HPLC (Vydac C18 column 218TP152022, Western Analytical Products, Murrieta, CA) and elution with a linear gradient of 15-50% acetonitrelo in 0.1% aqueous TFA solution for 35 min at a flow rate of 15 ml / min. Fractions containing the desired products were collected, concentrated, and lyophilized. The purified peptides were isolated in general yields of 10-15% and were> 95% pure as determined by analytical RP-HPLC (Phenomenex 00G-4041-E0 Luna 5m C18 100A column, 250x4.60 mm; Phenomenex, Torrance, CA ). The mass of each peptide was confirmed using ThermoQuest Finnigan LCQ Duo and Waters MALDI micro MX instruments.
Purificación de C3. El C3 se purificó a partir de plasma humano nuevo obtenido del banco de sangre del Hospital de la Universidad de Pennsylvania. Brevemente, el plasma se fraccionó con 15% (p/v) de PEG 3350, y el pellet se resuspendió en 20 mM de tampón de fosfato, pH 7.8, y después se sometió a cromatografía de intercambio de aniones en una columna DEAE-HR 40 (50 3 5 cm; Millipore Inc., Billerica, MA) con el mismo tampón. Las proteínas se eluyeron con 6 l de un gradiente lineal (15-70%) de 20 mM de tampón de fosfato, pH 7.8, que contenía 500 mM de NaCl. El C3 se purificó adicionalmente en una columna Superdex 200 26/60 de exclusión por tamaño (Amersham Biosciences) y una columna Mono S (Amersham Biosciences) para separar el C3 del C3(H2O).C3 purification. C3 was purified from new human plasma obtained from the blood bank of the University of Pennsylvania Hospital. Briefly, the plasma was fractionated with 15% (w / v) PEG 3350, and the pellet was resuspended in 20 mM phosphate buffer, pH 7.8, and then subjected to anion exchange chromatography on a DEAE-HR column 40 (50 3 5 cm; Millipore Inc., Billerica, MA) with the same buffer. The proteins were eluted with 6 l of a linear gradient (15-70%) of 20 mM phosphate buffer, pH 7.8, containing 500 mM NaCl. The C3 was further purified on a Superdex 200 26/60 size exclusion column (Amersham Biosciences) and a Mono S column (Amersham Biosciences) to separate C3 from C3 (H2O).
Inhibición de la activación del complemento. Se evaluó la capacidad de los análogos de compstatina para inhibir la activación de la vía clásica del complemento por ELISA (Mallik et al., 2005, J Med Chem 48:274-86). Brevemente, el complemento se activó en suero humano usando un complejo antígeno-anticuerpo en presencia o ausencia de análogos de compstatina, y el depósito de fragmentos de C- en la superficie de la placa se detectó usando un anticuerpo anti-C3 HRP-conjugado policlonal. Los datos de absorbancia obtenidos a 405 nm se tradujeron en % de inhibición, en base a la absorbancia correspondiente al 100% de la activación del complementos. Se trazó el porcentaje de inhibición se trazó frente a la concentración de péptido, y el conjunto de datos resultante se ajustó a la función de respuesta a dosis logística usando software Origin 7.0. Los valores de IC50 se obtuvieron de los parámetros ajustados que produjeron el valor de x2 más bajo. Cada análogo se ensayó al menos de tres a siete veces. Las desviaciones estándar estaban todas dentro del 30% del valor medio.Inhibition of complement activation. The ability of compstatin analogs to inhibit the activation of the classical complement pathway by ELISA was evaluated (Mallik et al., 2005, J Med Chem 48: 274-86). Briefly, the complement was activated in human serum using an antigen-antibody complex in the presence or absence of compstatin analogs, and the deposition of C-fragments on the surface of the plate was detected using a polyclonal HRP-conjugated anti-C3 antibody . The absorbance data obtained at 405 nm was translated in% inhibition, based on the absorbance corresponding to 100% activation of the supplements. The percent inhibition was plotted against the peptide concentration, and the resulting data set was adjusted to the logistic dose response function using Origin 7.0 software. The IC50 values were obtained from the adjusted parameters that produced the lowest value of x2. Each analog was tested at least three to seven times. The standard deviations were all within 30% of the average value.
Análisis ITC. Todos los experimentos de ITC se realizaron con el calorímetro Microcal VP-ITC (Microcal Inc., Northampton, MA), usando concentraciones de proteína de 1,8-5 pM de C3 en la célula y concentraciones de péptido de 40-100 pM de análogos de compstatina individuales en la jeringuilla. Todas las titulaciones se realizaron en PBS (10 mM de tampón de fosfato con 150 mM de NaCl, pH 7,4) a 25° C usando múltiples inyecciones de péptido de 2-7 pl cada una. Las isotermas brutas se corrigieron para los calores de dilución sustrayendo las inyecciones de péptido que representan isotermas en el tampón. Las isotermas resultantes se ajustaron a un sitio individual de modelos de sitios usando software Origin 7.0, y el modelo que produjo el valor de x2 más bajo se consideró apropiado para el conjunto de datos respectivo. La energía libre de Gibbs se calculó como AG = AH - TAS. Cada experimento se repitió al menos dos veces. Los errores estaban dentro del 20% de los valores medios.ITC analysis. All ITC experiments were performed with the Microcal VP-ITC calorimeter (Microcal Inc., Northampton, MA), using protein concentrations of 1.8-5 pM of C3 in the cell and peptide concentrations of 40-100 pM of Individual compstatin analogues in the syringe. All titers were made in PBS (10 mM phosphate buffer with 150 mM NaCl, pH 7.4) at 25 ° C using multiple peptide injections of 2-7 pl each. The crude isotherms were corrected for the dilution heats by subtracting the peptide injections representing isotherms in the buffer. The resulting isotherms were adjusted to an individual site model site using Origin 7.0 software, and the model that produced the lowest value of x2 was considered appropriate for the respective data set. Gibbs free energy was calculated as AG = AH-TAS. Each experiment was repeated at least twice. The errors were within 20% of the average values.
Análisis SPR. Se analizaron las cinéticas de la interacción entre C3b y cada análogo de compstatina por SPR en un instrumento Biacore 3000 (GE Healthcare Corp., Piscataway, NJ) a 25°C usando PBS-T (10 mM de fosfato sódico, 150 mM de NaCl, 0,005% de Tween-20, pH /.4)) como el tampón de corrida, como se describe anteriormente. Brevemente, se inmovilizó C3b biotinilado (30 pg/ml) en un chip de detección recubierto con estreptavidina, y se inyectó una serie de dilución en serie doble (1 pM-500 pM) de cada análogo durante 2 min a 30 pl/min, con una fase de disociación de 5-10 min. El péptido Trp(Me)4]-Ac-compstatina se incluyó en cada serie experimental como un control interno y referencia. El análisis de datos se realizó usando Scrubber (BioLogic Software, Campbell, Australia). Las señales de una células del flujo sin tratar y un conjunto de inyecciones en blanco de tampón se sustrajeron para corregir los efectos del tampón y los artefactos de inyección. Los datos del biosensor procesados se ajustaron globalmente a un modelo de enlace Langmuir 1:1, y se calculó la constante de disociación de equilibrio (Kd) a partir de la ecuación Kd= kd/ka. Las soluciones de péptido se inyectaron por duplicado en cada experimento, y cada ensayo de selección se realizó al menos dos veces. El error de kd y ka estaba dentro del 10% de los valores medios.SPR analysis. The kinetics of the interaction between C3b and each compstatin analog by SPR were analyzed on a Biacore 3000 instrument (GE Healthcare Corp., Piscataway, NJ) at 25 ° C using PBS-T (10 mM sodium phosphate, 150 mM NaCl , 0.005% Tween-20, pH / 4)) as the run buffer, as described above. Briefly, biotinylated C3b (30 pg / ml) was immobilized on a streptavidin coated detection chip, and a double serial dilution series (1 pM-500 pM) of each analog was injected for 2 min at 30 pl / min, with a dissociation phase of 5-10 min. The Trp (Me) 4] -Ac-compstatin peptide was included in each experimental series as an internal control and reference. Data analysis was performed using Scrubber (BioLogic Software, Campbell, Australia). The signals from an untreated flow cell and a set of blank buffer injections were subtracted to correct the effects of the buffer and injection artifacts. The processed biosensor data were adjusted globally to a 1: 1 Langmuir link model, and the equilibrium dissociation constant (Kd) was calculated from the equation Kd = kd / ka. Peptide solutions were injected in duplicate in each experiment, and each screening test was performed at least twice. The error of kd and ka was within 10% of the average values.
Simulación de dinámicas moleculares. Todas las simulaciones de MD se realizaron con el programa NAMD (Phillips, et al., 2005, J. Comput. Chem. 26:1781-1802) usando el campo de fuerza CHARMM27. Para los análogos de compstatina libres, se adoptó la estructura de NMR (Morikis &Lambris, 2002, Biochem. Soc. Trans. 30: 1026-1036) (código PDB: 1A1P) para construir estructuras de partida. Se introdujeron mutaciones puntuales con el programa Molecular Operating Environment (MOE, Chemical Computing Group, 2005). Los residuos mutados de los análogos de compstatina se minimizaron usando CHARMM (Brooks et al., 1983, J. Comput. Chem. 4: 187-217) versión c33b1, con el conjunto de parámetros CHARMM27 (MacKerell et al., 1998, J. Phys. Chem. B 102: 35863616), mientras que se colocaron restricciones harmónicas en los átomos del esqueleto. Los residuos de C3c del complemento que faltaban de la estructura del cristal se añadieron usando modelado por homología y también se minimizaron usando CHARMM.Simulation of molecular dynamics. All MD simulations were performed with the NAMD program (Phillips, et al., 2005, J. Comput. Chem. 26: 1781-1802) using the force field CHARMM27. For free compstatin analogs, the NMR structure (Morikis & Lambris, 2002, Biochem. Soc. Trans. 30: 1026-1036) (PDB code: 1A1P) was adopted to construct starting structures. Point mutations were introduced with the Molecular Operating Environment program (MOE, Chemical Computing Group, 2005). Mutated residues of compstatin analogues were minimized using CHARMM (Brooks et al., 1983, J. Comput. Chem. 4: 187-217) version c33b1, with the CHARMM27 parameter set (MacKerell et al., 1998, J Phys. Chem. B 102: 35863616), while harmonic restrictions were placed on the atoms of the skeleton. The C3c residues of the complement missing from the crystal structure were added using homology modeling and also minimized using CHARMM.
55
1010
15fifteen
20twenty
2525
3030
3535
4040
45Four. Five
50fifty
5555
6060
6565
Se mantuvieron las moléculas de agua cristalográficas en el archivo PDB, y las estructuras se solvataron en cajas periódicas cúbicas de moléculas de agua TIP3P (Jorgensen et al., 1983, J. Chem. Phys. 79: 926-935). Las distancias entre los bordes de la caja de simulación de agua y el átomo más cercano de los solutos era por lo menos 10 A. Se añadieron luego contraiones de sodio y cloruro usando el programa VMD (Humphrey et al., 1996, J Mol. Graphics 14: 33-38, 27-28) para mantener la electroneutralidad de los sistemas.Crystallographic water molecules were maintained in the PDB file, and the structures were solvated in periodic cubic boxes of TIP3P water molecules (Jorgensen et al., 1983, J. Chem. Phys. 79: 926-935). The distances between the edges of the water simulation box and the closest atom of the solutes were at least 10 A. Sodium and chloride counterions were then added using the VMD program (Humphrey et al., 1996, J Mol. Graphics 14: 33-38, 27-28) to maintain the electroneutrality of the systems.
Los sistemas se minimizaron primero en tres pasos consecutivos, durante los cuales la proteína se mantuvo inicialmente fija y se permitió que las moléculas de agua se moviesen durante 10.000 pasos de gradiente del conjugado; después sólo se mantuvo fijo el esqueleto de la proteína durante 100.000 pasos; finalmente, se permitió que se moviesen todos los átomos para 10.000 pasos adicionales. Se usó el método de Ewald de malla de partículas (Darden et al., 1993, J. Chem. Phys. 98: 10089-10092) para tratar interacciones electroestáticas de intervalo largo en condiciones de aislamiento periódico con una rejilla de aproximadamente 1 punto por A. Se conmutaron suavemente interacciones de van der Waals no enlazadas durante 3 A entre 9 y 12 A. Las longitudes de enlace que implicaban enlaces con átomos de hidrógeno se restringieron usando SHAKE (Ryckaert et al., 1977, J. Comput. Phys. 23: 327-341). El periodo de tiempo para toda la simulación de MD fue 2 fs. Se usó el pistón Nose- Hoover Langevin (Feller et al., 1995, J. Chem. Phys. 103: 4613-4621; Martyna et al., 1994, J. Chem. Phys. 101: 4177-4189) para el control de presión, con el periodo de pistón establecido a 20 fs y un decaimiento de pistón de 100 fs. Las simulaciones de MD a 100 ps se llevaron a cabo a volumen constante, durante el que los sistemas se calentaron a 310 K en incrementos de 30 K; una simulación de MD isobárica isotérmica posterior se usó para 20 ns y 5 ns para ajustar la densidad del solvente sin ninguna restricción en todos los átomos de soluto para los análogos y complejos de compstatina libres, respectivamente, Finalmente, se obtuvieron las estructuras de energía más bajas de los archivos de trayectoria equilibrados por MD y se usaron posteriormente en el análisis de contribución de entropía y estructura.The systems were first minimized in three consecutive steps, during which the protein was initially fixed and the water molecules were allowed to move during 10,000 gradient steps of the conjugate; then only the protein skeleton was fixed for 100,000 steps; finally, all atoms were allowed to move for an additional 10,000 steps. The particle mesh Ewald method (Darden et al., 1993, J. Chem. Phys. 98: 10089-10092) was used to treat long-range electrostatic interactions under periodic isolation conditions with a grid of approximately 1 point per A. Non-bound van der Waals interactions were switched gently for 3 A between 9 and 12 A. Bond lengths involving hydrogen atom bonds were restricted using SHAKE (Ryckaert et al., 1977, J. Comput. Phys. 23: 327-341). The time period for the entire MD simulation was 2 fs. The Nose-Hoover Langevin piston (Feller et al., 1995, J. Chem. Phys. 103: 4613-4621; Martyna et al., 1994, J. Chem. Phys. 101: 4177-4189) was used for the control pressure, with the piston period set at 20 fs and a piston decay of 100 fs. MD simulations at 100 ps were carried out at a constant volume, during which the systems were heated to 310 K in 30 K increments; a subsequent isothermal isobaric MD simulation was used for 20 ns and 5 ns to adjust solvent density without any restriction on all solute atoms for free compstatin analogs and complexes, respectively. Finally, the most energy structures were obtained. lowered trajectory files balanced by MD and were subsequently used in the entropy and structure contribution analysis.
Resultados:Results:
Inhibición de la activación del complemento. Se realizó un escaneo de la N-metilación del esqueleto en una plantilla de [Tyr4 Ala9]-Ac-compstatina (péptido 1; SEQ ID NO:3) para generar los análogos 2-13 (Tabla 1-1). Aunque el péptido 1 era menos potente que el compuesto de partida actual, [Trp(Me)4 Ala9]-Ac-compstatina (péptido 14, SEQ ID NO:4), se eligió para el escaneo inicial debido a su coste inferior de síntesis. Se evaluó luego la capacidad de cada péptido de inhibir la activación del complemento por ELISA y se comparó con la actividad del péptido 1 (Tabla 1-1). El efecto más negativo se observó para la N-metilación de Val3, Tyr4 y Ala9, que volvió los péptidos 3, 4, y 9 completamente inactivos. Por el contrario, la N-metilación de Gly8 y THr13 produjo los péptidos 8 y 13 con potencia ligeramente aumentada (1,7 y 1,3 veces, respectivamente). La N-metilación en todas las otras posiciones resultó en actividad inhibidora detectable, aún significativamente reducida (Tabla 1-1).Inhibition of complement activation. N-methylation of the skeleton was performed on a template of [Tyr4 Ala9] -Ac-compstatin (peptide 1; SEQ ID NO: 3) to generate analogs 2-13 (Table 1-1). Although peptide 1 was less potent than the current starting compound, [Trp (Me) 4 Ala9] -Ac-compstatin (peptide 14, SEQ ID NO: 4), it was chosen for the initial scan due to its lower synthesis cost . The ability of each peptide to inhibit complement activation by ELISA was then evaluated and compared with the activity of peptide 1 (Table 1-1). The most negative effect was observed for the N-methylation of Val3, Tyr4 and Ala9, which made peptides 3, 4, and 9 completely inactive. In contrast, N-methylation of Gly8 and THr13 produced peptides 8 and 13 with slightly increased potency (1.7 and 1.3 times, respectively). N-methylation in all other positions resulted in detectable inhibitory activity, still significantly reduced (Table 1-1).
Tabla 1-1. Inhibición de la activación por la vía clásica del complemento por análogos Na-metilados de[Tyr4 Ala9]- ____________________________Ac-compstatina (péptido 1; SEQ ID NO:3)____________________________Table 1-1 Inhibition of activation by classical complement pathway by Na-methylated analogs of [Tyr4 Ala9] - ____________________________ Ac-compstatin (peptide 1; SEQ ID NO: 3) ____________________________
- Péptido Peptide
- Secuencia IC50 (CP, pM) IC50-veces de cambio3 Sequence IC50 (CP, pM) IC50-change times3
- 1b 1 B
- Ac-I[CVYQDWGAHRC]T-NH2 (SID 3) 2.4 1 Ac-I [CVYQDWGAHRC] T-NH2 (SID 3) 2.4 1
- 2 2
- Ac-I[(NMe)CVYQDWGAHRC]T-NH2 7.5 0.3 Ac-I [(NMe) CVYQDWGAHRC] T-NH2 7.5 0.3
- 3 3
- Ac-I[C(NMe)VYQDWGAHRC]T-NH2 NA NA Ac-I [C (NMe) VYQDWGAHRC] T-NH2 NA NA
- 4 4
- Ac-I[CV(NMe)YQDWGAHRC]T-NH2 NA NA Ac-I [CV (NMe) YQDWGAHRC] T-NH2 NA NA
- 5 5
- Ac-I[CVY(NMe)QDWGAHRC]T-NH2 33 0.07 Ac-I [CVY (NMe) QDWGAHRC] T-NH2 33 0.07
- 6 6
- Ac-I[CVYQ(NMe')DWGAHRC]T-NH2 44 0.06 Ac-I [CVYQ (NMe ') DWGAHRC] T-NH2 44 0.06
- 7 7
- Ac-I[CVYQD(NMe')WGAHRC]T-NH2 25 0.1 Ac-I [CVYQD (NMe ') WGAHRC] T-NH2 25 0.1
- 8 8
- Ac-I[CVYQDW(NMe')GAHRC]T-NH2 1.43 1.7 Ac-I [CVYQDW (NMe ') GAHRC] T-NH2 1.43 1.7
- 9 9
- Ac-I[CVYQDWG(NMe')AHRC]T-NH2 NA NA Ac-I [CVYQDWG (NMe ') AHRC] T-NH2 NA NA
- 10 10
- Ac-I[CVYQDWGA(NMe')HRC]T-NH2 94 0.03 Ac-I [CVYQDWGA (NMe ') HRC] T-NH2 94 0.03
- 11 eleven
- Ac-I[CVYQDWGAH(NMe')RC]T-NH2 32 0.08 Ac-I [CVYQDWGAH (NMe ') RC] T-NH2 32 0.08
- 12 12
- Ac-I[CVYQDWGAHR(NMe')C]T-NH2 154 0.02 Ac-I [CVYQDWGAHR (NMe ') C] T-NH2 154 0.02
- 13 13
- Ac-I[CVYQDWGAHRC](NNMe)T-NH2 1.89 1.3 Ac-I [CVYQDWGAHRC] (NNMe) T-NH2 1.89 1.3
- Nota: a en Note: to in
- relación al péptido 1. NA: no activo, b Datos de Sahu et al. , 1996, J. Immunol. 157: 884-891. relation to peptide 1. NA: not active, b Data from Sahu et al. , 1996, J. Immunol. 157: 884-891.
Aplicamos luego los descubrimientos del escaneo de N-metilación al análogo potente actual, Ac-I[CV(1_ MeW)QDWGAHRC] T-NH2 (SEQ ID NO:4; también referido en la presente como Trp(Me)4 Ala9]-Ac-compstatina, péptido 14), y análogos sintetizados con N-metilación selectiva y sustituciones de aminoácidos en las posiciones 8 y 13 (péptidos 15-23; Tabla 1-2). Como los estudios anteriores habían indicado limitaciones para sustituir las cadenas laterales en la posición 8 (Morikis et al., 1998, Protein Sci. 7: 619-627; Furlong et al., 2000, ImmunopharmacologyWe then apply the findings of the N-methylation scan to the current potent analog, Ac-I [CV (1_ MeW) QDWGAHRC] T-NH2 (SEQ ID NO: 4; also referred to herein as Trp (Me) 4 Ala9] - Ac-compstatin, peptide 14), and analogs synthesized with selective N-methylation and amino acid substitutions at positions 8 and 13 (peptides 15-23; Table 1-2). As previous studies had indicated limitations to replace side chains in position 8 (Morikis et al., 1998, Protein Sci. 7: 619-627; Furlong et al., 2000, Immunopharmacology
55
1010
15fifteen
20twenty
2525
3030
3535
4040
45Four. Five
50fifty
5555
6060
6565
48: 199-212), las modificaciones se restringieron a la ausencia (Gly8) o presencia de N-metilación (NMeGly8, es decir, Sar8). Por el contrario, el trabajo anterior demostró que la posición N-terminal 13 permitía más flexibilidad para sustituciones y había incluso sugerido una preferencia por Ile sobre Thr (Morikis & Lambris, 2002, Biochem. Soc. Trans. 30: 1026-1036). Por lo tanto, investigamos más la importancia de la posición 13 y diseñamos una serie de análogos de Sar8 para incluir varios residuos N-metilados, hidrófobos, o aromáticos en esta posición. Consistente con los resultados del escaneo de N-metilación, la introducción de un único grupo N-metilo en la posición 8 (Sar8; péptido 15) aumentó la potencia inhibidora por 1,3 veces (Tabla 1-3). Adicionalmente, el reemplazo de Thr por Ile en la posición 13 llevó a un aumento significativo de tanto los péptidos Gly8 como Sar8. Sin embargo, ninguna de las sustituciones de Ile por Leu o Nle, ni la introducción de His o Phe produjo ninguna mejora sobre el análogo Ile13. Por el contrario, la N-metilación de tanto Thr13 como Ile13 dio lugar a un aumento significativo en la actividad inhibidora (IC50 = 86 y 62 nM, respectivamente), generando los análogos de compstatina más potentes descritos hasta ahora.48: 199-212), the modifications were restricted to the absence (Gly8) or presence of N-methylation (NMeGly8, that is, Sar8). On the contrary, the previous work showed that the N-terminal position 13 allowed more flexibility for substitutions and had even suggested a preference for Ile over Thr (Morikis & Lambris, 2002, Biochem. Soc. Trans. 30: 1026-1036). Therefore, we further investigate the importance of position 13 and design a series of Sar8 analogs to include various N-methylated, hydrophobic, or aromatic residues in this position. Consistent with the results of the N-methylation scan, the introduction of a single N-methyl group at position 8 (Sar8; peptide 15) increased the inhibitory power by 1.3 times (Table 1-3). Additionally, the replacement of Thr by Ile at position 13 led to a significant increase in both Gly8 and Sar8 peptides. However, none of the substitutions of Ile for Leu or Nle, nor the introduction of His or Phe produced any improvement over the analog Ile13. In contrast, the N-methylation of both Thr13 and Ile13 resulted in a significant increase in inhibitory activity (IC50 = 86 and 62 nM, respectively), generating the most potent compstatin analogs described so far.
Claims (17)
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US17457509P | 2009-05-01 | 2009-05-01 | |
US174575P | 2009-05-01 | ||
US33945810P | 2010-03-04 | 2010-03-04 | |
US339458P | 2010-03-04 | ||
PCT/US2010/033345 WO2010127336A1 (en) | 2009-05-01 | 2010-05-03 | Modified compstatin with peptide backbone and c-terminal modifications |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2655389T3 true ES2655389T3 (en) | 2018-02-19 |
Family
ID=42245589
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES10718379.0T Active ES2655389T3 (en) | 2009-05-01 | 2010-05-03 | Modified compstatin with peptide skeleton and c-terminal modifications |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US8946145B2 (en) |
EP (1) | EP2424557B1 (en) |
JP (2) | JP5882890B2 (en) |
CN (1) | CN102458438A (en) |
AU (1) | AU2010242739B2 (en) |
CA (1) | CA2760839C (en) |
DK (1) | DK2424557T3 (en) |
ES (1) | ES2655389T3 (en) |
HU (1) | HUE035378T2 (en) |
NO (1) | NO2424557T3 (en) |
PL (1) | PL2424557T3 (en) |
PT (1) | PT2424557T (en) |
WO (1) | WO2010127336A1 (en) |
Families Citing this family (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8168584B2 (en) | 2005-10-08 | 2012-05-01 | Potentia Pharmaceuticals, Inc. | Methods of treating age-related macular degeneration by compstatin and analogs thereof |
WO2011106635A1 (en) | 2010-02-25 | 2011-09-01 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Treatment of sepsis using complement inhibitors |
US20130324482A1 (en) * | 2010-07-09 | 2013-12-05 | Apellis Pharmaceuticals, Inc. | Compstatin analogs for treatment of rhinosinusitis and nasal polyposis |
US20140113874A1 (en) | 2010-09-23 | 2014-04-24 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Modified Compstatin With Improved Stability And Binding Properties |
US20140219999A1 (en) | 2011-04-01 | 2014-08-07 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Treatment of colon cancer using complement inhibitors |
RU2653439C9 (en) | 2011-05-11 | 2018-10-16 | Апеллис Фармасьютикалс, Инк. | Cell-reactive compstatin analogs, long-acting compstatin analogs, or targeted compstatin analogs and uses thereof |
WO2012162215A1 (en) | 2011-05-20 | 2012-11-29 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Promotion of fracture healing using complement inhibitors |
WO2012174055A1 (en) | 2011-06-13 | 2012-12-20 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Wound healing using complement inhibitors |
AU2012272706B2 (en) | 2011-06-22 | 2017-07-06 | Apellis Pharmaceuticals, Inc. | Methods of treating chronic disorders with complement inhibitors |
DK2753636T3 (en) | 2011-09-07 | 2020-02-03 | Univ Pennsylvania | COMPSTATIN ANALOGS WITH IMPROVED PHARMACOKINETIC PROPERTIES |
US9579360B2 (en) * | 2012-06-20 | 2017-02-28 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Methods of treating or preventing periodontitis and diseases associated with periodontitis |
EP3660033B9 (en) | 2012-11-15 | 2022-06-22 | Apellis Pharmaceuticals, Inc. | Long-acting compstatin analogs and related compositions and methods |
WO2014152391A1 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Apellis Pharmaceuticals, Inc. | Cell-penetrating compstatin analogs and uses thereof |
AU2014362262B2 (en) | 2013-12-12 | 2021-05-13 | Alnylam Pharmaceuticals, Inc. | Complement component iRNA compositions and methods of use thereof |
US10213476B2 (en) | 2014-03-17 | 2019-02-26 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Compstatin analogs with improved potency and pharmacokinetic properties |
WO2017035405A1 (en) | 2015-08-26 | 2017-03-02 | Achillion Pharmaceuticals, Inc. | Amino compounds for treatment of immune and inflammatory disorders |
WO2017035401A1 (en) | 2015-08-26 | 2017-03-02 | Achillion Pharmaceuticals, Inc. | Amide compounds for treatment of immune and inflammatory disorders |
EP3359555B1 (en) | 2015-10-07 | 2023-12-20 | Apellis Pharmaceuticals, Inc. | Dosing regimens |
IL294069B2 (en) | 2017-03-01 | 2023-11-01 | Achillion Pharmaceuticals Inc | Aryl, heteroaryl, and heterocyclic pharmaceutical compounds for treatment of medical disorders |
WO2018160891A1 (en) | 2017-03-01 | 2018-09-07 | Achillion Pharmaceutical, Inc. | Pharmaceutical compounds for treatment of medical disorders |
CA3059304A1 (en) | 2017-04-07 | 2018-10-11 | Apellis Pharmaceuticals, Inc. | Dosing regimens and related compositions and methods |
CN111163767A (en) | 2017-08-02 | 2020-05-15 | 艾其林医药公司 | Treatment regimen for paroxysmal nocturnal hemoglobinuria |
WO2019089922A1 (en) | 2017-11-01 | 2019-05-09 | Alnylam Pharmaceuticals, Inc. | Complement component c3 irna compositions and methods of use thereof |
KR20200135797A (en) | 2018-02-27 | 2020-12-03 | 제트피 에스피브이 3 케이/에스 | Compstatin analogs and their medical use |
HUE057693T2 (en) | 2018-04-06 | 2022-05-28 | Univ Pennsylvania | Compstatin analogs with increased solubility and improved pharmacokinetic properties |
KR20210057086A (en) | 2018-09-06 | 2021-05-20 | 아칠리온 파르마세우티칼스 인코포레이티드 | The morphological form of Danicopan |
EP3846803A4 (en) | 2018-09-06 | 2022-08-10 | Achillion Pharmaceuticals, Inc. | Macrocyclic compounds for the treatment of medical disorders |
WO2020069024A1 (en) | 2018-09-25 | 2020-04-02 | Achillion Pharmaceuticals, Inc. | Morphic forms of complement factor d inhibitors |
IL292360A (en) | 2019-10-22 | 2022-06-01 | Alnylam Pharmaceuticals Inc | Complement component c3 irna compositions and methods of use thereof |
AU2021230210A1 (en) | 2020-03-04 | 2022-09-22 | Kyoto University | Compound and radioactive labeling compound |
WO2021178607A1 (en) | 2020-03-05 | 2021-09-10 | Alnylam Pharmaceuticals, Inc. | Complement component c3 irna compositions and methods of use thereof for treating or preventing complement component c3-associated diseases |
AU2021265813A1 (en) | 2020-04-30 | 2022-11-10 | Alnylam Pharmaceuticals, Inc. | Complement factor B (CFB) iRNA compositions and methods of use thereof |
EP4274896A1 (en) | 2021-01-05 | 2023-11-15 | Alnylam Pharmaceuticals, Inc. | Complement component 9 (c9) irna compositions and methods of use thereof |
US20240174622A1 (en) | 2021-03-04 | 2024-05-30 | Nihon Medi-Physics Co., Ltd. | Compound and radioactive labeling compound |
JP2024535850A (en) | 2021-09-17 | 2024-10-02 | アルナイラム ファーマシューティカルズ, インコーポレイテッド | iRNA Compositions and Methods for Silencing Complement Component (C3) |
WO2023048151A1 (en) * | 2021-09-22 | 2023-03-30 | 塩野義製薬株式会社 | Cyclic peptide having virus proliferation inhibition activity |
WO2023076451A1 (en) | 2021-10-29 | 2023-05-04 | Alnylam Pharmaceuticals, Inc. | Complement factor b (cfb) irna compositions and methods of use thereof |
CN118382464A (en) | 2021-11-30 | 2024-07-23 | 日本医事物理股份有限公司 | Stabilized radiopharmaceutical compositions |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2295746A1 (en) | 1974-12-23 | 1976-07-23 | Francaise Coop Pharma | NEW TRYPTOPHAN DERIVATIVES WITH REINFORCED CENTRAL NERVOUS ACTIVITY |
IT1179866B (en) | 1984-12-12 | 1987-09-16 | Rotta Research Lab | PHARMACEUTICALLY ACTIVE TRIPTOPHANE DERIVATIVES AND PHARMACEUTICAL COMPOSITIONS CONTAINING THEM |
US4576750A (en) | 1985-04-22 | 1986-03-18 | Merck & Co., Inc. | Tryptophan derivative |
US5776970A (en) | 1994-04-28 | 1998-07-07 | Yeda Research And Development Co. Ltd. | Tryptophan derivatives as protein tyrosine kinase blockers and their use in the treatment of neoplastic diseases |
EP0894002A4 (en) | 1996-03-13 | 2001-11-14 | Univ Pennsylvania | Novel peptides which inhibit complement activation |
US6169057B1 (en) | 1997-09-04 | 2001-01-02 | The Regents Of The University Of California | Use of tryptophan and analogs as plant growth regulators |
WO1999013899A1 (en) | 1997-09-17 | 1999-03-25 | Trustees Of The University Of Pennsylvania | Peptides and peptidomimetics for inhibiting complement activation |
US6214790B1 (en) | 1998-04-10 | 2001-04-10 | Mayo Foundation For Medical Education And Research | Neo-tryptophan |
EP2311479B1 (en) | 2002-09-20 | 2014-07-23 | The Trustees of The University of Pennsylvania | Compstatin analogs with improved activity |
US8168584B2 (en) * | 2005-10-08 | 2012-05-01 | Potentia Pharmaceuticals, Inc. | Methods of treating age-related macular degeneration by compstatin and analogs thereof |
PL1951279T3 (en) * | 2005-10-08 | 2017-12-29 | Apellis Pharmaceuticals, Inc. | Compstatin and analogs thereof for eye disorders |
RU2474586C2 (en) * | 2005-11-28 | 2013-02-10 | Дзе Трастиз Оф Дзе Юниверсити Оф Пенсильвания | Efficient compstatin analogues |
US8442776B2 (en) | 2007-06-08 | 2013-05-14 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Structure of compstatin-C3 complex and use for rational drug design |
-
2010
- 2010-05-03 HU HUE10718379A patent/HUE035378T2/en unknown
- 2010-05-03 ES ES10718379.0T patent/ES2655389T3/en active Active
- 2010-05-03 DK DK10718379.0T patent/DK2424557T3/en active
- 2010-05-03 PT PT107183790T patent/PT2424557T/en unknown
- 2010-05-03 WO PCT/US2010/033345 patent/WO2010127336A1/en active Application Filing
- 2010-05-03 EP EP10718379.0A patent/EP2424557B1/en active Active
- 2010-05-03 CA CA2760839A patent/CA2760839C/en active Active
- 2010-05-03 JP JP2012508814A patent/JP5882890B2/en active Active
- 2010-05-03 AU AU2010242739A patent/AU2010242739B2/en active Active
- 2010-05-03 CN CN2010800262930A patent/CN102458438A/en active Pending
- 2010-05-03 US US13/318,272 patent/US8946145B2/en active Active
- 2010-05-03 PL PL10718379T patent/PL2424557T3/en unknown
- 2010-05-03 NO NO10718379A patent/NO2424557T3/no unknown
-
2015
- 2015-02-02 US US14/611,742 patent/US9371365B2/en active Active
- 2015-10-06 JP JP2015198674A patent/JP6106731B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8946145B2 (en) | 2015-02-03 |
US20120178694A1 (en) | 2012-07-12 |
JP5882890B2 (en) | 2016-03-09 |
PT2424557T (en) | 2018-02-05 |
HUE035378T2 (en) | 2018-05-02 |
CA2760839C (en) | 2019-02-12 |
AU2010242739A1 (en) | 2011-12-08 |
AU2010242739B2 (en) | 2016-08-25 |
US20150203539A1 (en) | 2015-07-23 |
CN102458438A (en) | 2012-05-16 |
NO2424557T3 (en) | 2018-03-24 |
WO2010127336A1 (en) | 2010-11-04 |
JP2016041711A (en) | 2016-03-31 |
JP6106731B2 (en) | 2017-04-05 |
JP2012525443A (en) | 2012-10-22 |
EP2424557A1 (en) | 2012-03-07 |
DK2424557T3 (en) | 2018-01-22 |
US9371365B2 (en) | 2016-06-21 |
PL2424557T3 (en) | 2018-04-30 |
CA2760839A1 (en) | 2010-11-04 |
EP2424557B1 (en) | 2017-10-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2655389T3 (en) | Modified compstatin with peptide skeleton and c-terminal modifications | |
ES2677947T3 (en) | Powerful compstatin analogues | |
AU2012304442B2 (en) | Compstatin analogs with improved pharmacokinetic properties | |
US20140113874A1 (en) | Modified Compstatin With Improved Stability And Binding Properties | |
AU2016202286B2 (en) | Potent compstatin analogs | |
AU2006318333B2 (en) | Potent compstatin analogs |